第四代核能系统，钍基熔盐实验堆，中国为什么能领先世界？

能源是发展绕不开的话题，而一个好的能源至少要满足两个条件，即清洁和高效，以此看来，核能无疑是其中的佼佼者。

当然，核能也并非完美无缺，一旦发生安全事故，则可能带来难以想象的后果。为了增强核能使用的安全性，进一步提升核能利用效率，各个国家都在不断对核能系统进行更新，目前世界上所广泛使用的核能系统都已经是第三代技术了，且正在向着第四代核能系统迈进。什么是第四代核能系统呢？相比三代核能技术而言，四代技术可谓是一种全面的提升。

四代核能系统相较之前而言，具有更高的安全性和经济性。

具体一点来说，就是四代核能系统具有防核扩散的能力，所产生的的废物也大幅降低。说到第四代核能系统的备选方案，杜基熔盐堆无疑是当下最优的选择，美国也是早在上世纪40年代便看到了这一点，且早早就开始了研发，不过最终还是被我们抢了先，2021年底的时候，中国钍基熔盐实验堆启动试运行，这是世界上首个钍基反应堆，标志着我国在第四代核能系统研发上已经领先于世界。

钍基熔盐堆与传统的核电站相比，到底有何不同呢？

我们知道核电站的核心原理就是将核裂变可控化，利用裂变过程中所产生的热能来实现发电，反应原料就是我们所熟悉的铀235。而第四代的钍基反应堆不再使用铀，反应原料变成了钍，这对于我国而言具有十分重要的意义。铀235在自然界中的储量是很少的，在铀矿中只占0.7%，而我国的铀矿资源本来就少，这使得长期以来我国的铀矿都要依赖于进口。

相比铀矿而言，我国钍的丰度就要高多了，已探明的储量约为22.42万吨，如果全部用于核反应堆，完全可以满足我国数千年，乃至上万年的能源需求。

相比铀235而言，钍的优势不仅在于储量，还在于反应产物。传统核电站所产生的核废料之中包含有大量的钚239，而钚239是可以用于制造核武器的，这就带来了一定的核扩散风险，而钍的反应产物无法用于制造核武器，所以自然也就更加安全。钍基熔盐堆的另一个优势是易于推广。我们都知道核能清洁且高效，可为什么没有大面积建造呢？因为核电站的建造受诸多因素的制约。

核电站的建造除了要考虑人口密度小、地质灾害少等因素之外，还有一点非常重要，那就是要靠近河流和海洋。

为什么呢？因为必须要保证有充足的冷却水供应，这就在很大程度上限制了核电站的推广。而钍基反应堆就不同了，它只需要很少的水就可以维持运行，所以不需要有源源不断的水源供应，少了这一个条件，可以建造核电站的地方一下就变多了，甚至于荒无人烟的广阔沙漠都可以成为钍基核电站的建造点。

钍基反应堆有这么多优点，而且又是美国先开始研究的，为什么最后会让中国抢了先呢？

美国虽然研制得早，但当时正处于美苏争霸的特殊历史时期，而钍基熔盐堆的研发过程中有很多技术难题，比如熔盐对管道的腐蚀作用、辐照对材料机械性能的影响等等，这在当时都是难以解决的，所以在20世纪70年代中期，这项研究就被搁置了。现在，这些技术难题都以被我们所攻克，乐观一点来估计，在2030年左右，我国的杜基熔盐堆核能系统或许就能够实现商业应用了。

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