近日,由中國科學院上海應用物理研究所牽頭建成的2MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實驗堆(簡稱“實驗堆”)首次實現(xiàn)釷鈾核燃料轉換,在國際上首次獲取釷入熔鹽堆運行后實驗數(shù)據(jù),成為目前國際上唯一運行并實現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆,證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術可行性,鞏固了我國在國際熔鹽堆研究領域的引領地位。
熔鹽堆是以高溫熔鹽作為冷卻劑的第四代先進核能系統(tǒng),具有固有安全、無水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點,是國際公認最適配釷資源核能利用的堆型。這一技術路線契合我國釷資源豐富的資源稟賦,可與太陽能、風能、高溫熔鹽儲能、高溫制氫、煤氣油化工等產(chǎn)業(yè)深度融合,構建多能互補低碳復合能源系統(tǒng),為我國能源安全提供全新解決方案。釷基熔鹽堆的研發(fā),為我國未來釷資源的規(guī)模化開發(fā)利用、發(fā)展第四代先進核能系統(tǒng)提供核心技術支撐與可行方案。
2011年,面向國家能源安全與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,中國科學院啟動了戰(zhàn)略性先導科技專項“未來先進核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”,依托中國科學院體系化、建制化優(yōu)勢,成功組建并培育了國際一流的釷基熔鹽堆專業(yè)研發(fā)團隊。2017年11月,實驗堆選址武威市民勤縣。2024年10月完成世界上首次熔鹽堆加釷,在國際上率先建成獨具特色的熔鹽堆和釷鈾燃料循環(huán)研究平臺。
近百家國內(nèi)科研機構、高等院校和產(chǎn)業(yè)集團深度參與實驗堆研發(fā)與工程建設,攻克了設計、關鍵材料與設備研制、安裝與調(diào)試及堆安全等方面的技術難題,實現(xiàn)了核心材料、裝備與技術從實驗室研發(fā)到實驗堆工程驗證的跨越,實驗堆整體國產(chǎn)化率>90%,關鍵核心設備100%國產(chǎn)化,供應鏈自主可控,釷基熔鹽堆相關技術產(chǎn)業(yè)鏈的雛形在我國已經(jīng)基本形成。
實驗堆的建成并首次實現(xiàn)釷鈾核燃料轉換,為實驗堆、研究堆、示范堆“三步走”奠定了堅實的基礎,為我國率先實現(xiàn)釷基熔鹽堆的工業(yè)應用,提供了核心科技支撐。

釷基熔鹽實驗堆堆本體吊裝

釷基熔鹽實驗堆堆廠房大廳