够中国用2万年,我国破解世界难题,抢先美国造出“无限能源”

2025年11月,中国科学院宣布了一件听起来有点科幻的事:甘肃武威的戈壁滩上,一座核反应堆第一次把钍变成了真正可以烧的核燃料。

这个消息没有刷屏,但它的含义,可能比任何一条热搜都要重。因为这件事,人类折腾了快七十年,除了中国,没有第二个国家做到过。

一、答案一直就在,但我们过去把它当废料扔掉了

先说一个让人有点尴尬的事实:中国是世界公认的"贫铀国"。

核电站烧铀,铀是核燃料,而中国国内能挖出来的铀,连自己核电站消耗量的零头都不到。每年用的铀矿,八成以上靠进口,最大的供应商在哈萨克斯坦。这还没算上石油——对外依存度接近七成,天然气也超过四成。

说白了,中国一年消耗的能源里,有相当一部分的命脉,攥在别人手里。

这不是耸人听闻,这是真实处境。一旦某条海峡被卡,某个供应国翻脸,这个局面就会变得非常难看。所以这些年,怎么把能源的主动权拿回来,一直是个悬在头顶的问题。

然后你再看这件事——内蒙古白云鄂博,一个挖铁矿的地方,地底下压着全球超过一半的钍资源。

钍是什么?简单说,它跟铀一样,是可以用来发核电的原材料,而且理论上能量密度极高,一吨钍烧出来的电,大概相当于烧几百万吨煤。中国探明的钍储量,按现在的用电规模估算,够用的时间单位是"万年"。

问题来了:既然有这么多钍,为什么过去没人理它?

因为它没法直接烧。钍不像铀,塞进传统核电站就能用。它必须先吸收中子,变成另一种物质,才能发生裂变放出能量。而能做到这一步的反应堆,叫熔盐堆——一种跟我们平时说的核电站完全不同的东西。

普通核电站,压力相当于一百多个大气压,必须建在海边,用大量海水来冷却。中国现有的所有商业核电站,清一色在沿海省份,内陆一座都没有,根本原因就在这里。

熔盐堆不一样。它常压运行,不用水冷,理论上可以建在任何地方,包括西北的戈壁滩。白云鄂博的钍,戈壁滩上的熔盐堆,两件事拼在一起,就是一个从资源到技术都自给自足的能源方案。

道理早就有人想清楚了。问题是,这个方案被搁置了将近五十年。

二、这条路,美国走了一半,扔下了;中国重新捡起来,走完了

上世纪六十年代,美国橡树岭国家实验室其实已经造出了一台熔盐堆,而且跑得还不错,连续运行了好几年,积累了大量数据,证明这东西在技术上完全可行。

然后呢?然后被砍了。

1973年,尼克松政府一刀切掉了这个项目的经费。原因现在看来相当荒诞:冷战时期,核武器比核电站更重要,而熔盐堆有个让当时的政客极度不满的"缺点"——它几乎造不出武器级的钚。在五角大楼的逻辑里,不能顺手造核弹头的反应堆,研究它干什么?

主持这个项目的科学家温伯格,当时把熔盐堆称为人类"几万年都用不完的能源",结果被解职,技术资料封进档案袋,再没人碰。

中国这边,七十年代初也曾经独立尝试过熔盐堆。建起来了,也达到了临界状态,但很快就遇上了同一堵墙:材料扛不住。高温熔盐的腐蚀性极强,管道撑不了多久就出问题,只能放弃。

这一放,又是将近四十年。

2011年,中国科学院重启了这个方向。这一年,福岛核事故刚刚发生,全球都在重新审视核电安全问题——恰恰是这个时机,反而让"本身就更安全"的熔盐堆逻辑变得更有说服力。

当时接下这个担子的,是一位已经五十五岁的科学家,叫徐洪杰。他本来在主持上海光源的建设,那是他花了十五年心血的大科学装置。转向熔盐堆,意味着从头开始。他带着一批人,用他自己的话说,是"就近转行、边干边学"。

最难啃的那块骨头,还是材料。国际上公开的最好水平,是材料每年被熔盐腐蚀大约二十微米。听起来不多,但反应堆要稳定运行几十年,这个腐蚀速度是致命的。

中国最终研发出了一种新型镍基合金,腐蚀率压到了每年两微米,比国际最好水平还要好十倍。这不是夸大,这是卡了所有人几十年的工程难题,被解掉了。

反应堆选址在甘肃武威的戈壁滩,这个选择本身就是一种技术宣言:我就建在最缺水的地方,专门证明熔盐堆不需要水冷。

从2020年正式开工,到2023年首次临界,再到2024年满功率运行,再到把钍装进去,最后是2025年11月宣布实现了钍到核燃料的完整转化——五步走完,前后不到六年。

就在这个消息宣布之前一个多月,徐洪杰因病去世,没能等到那天。

三、这扇门刚刚打开,里面的世界还很大

现在回头看全球竞争格局,会发现一件有点意味深长的事。

美国至今没有一台在运行的液态钍燃料熔盐堆,企业界提出的方案基本还在图纸阶段,计划在2030年前后建成示范堆。印度拥有丰富的钍资源,也有几十年历史的钍能源计划,但核心的增殖堆项目一拖再拖,熔盐堆更是停在概念设计层面。日本经历了福岛之后,核能政策反反复复,在熔盐堆这个方向几乎是空白。

中国是目前全球唯一一个,造出了实际在运行、且实现钍燃料入堆的熔盐堆的国家。 这个技术差距,估计没个十年很难追上。

但这并不意味着已经大功告成。武威这台实验堆的热功率只有两兆瓦,是个验证原理的装置,不是发电厂。下一步要做的,是把这个规模放大几十倍、几百倍,那才是真正难的工程挑战。计划里,2035年前后要建成百兆瓦级的示范工程,能不能按时、能不能成,还是未知数。

不过有一点是确定的:这件事的意义,不只是"又造了一个什么堆"。

中国西北有大量戈壁荒漠,过去因为缺水,建不了核电站。熔盐堆如果真的规模化,那整个西北的荒地都可以变成核电基地——不只是输电,而是就地形成高能耗产业群,从根本上改变中国的能源版图。

再往远说,核废料这个困扰传统核电几十年的问题,在钍基熔盐堆这里也会小很多,产生的放射性废物量大约只有传统核电的十分之一,衰变速度也快得多。

所以2025年11月那个消息,它真正的含义大概是这样:不是终点,是入场。

一扇折腾了七十年、两个大国先后在门口放弃的门,在甘肃的戈壁滩上,被打开了一条缝。

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更新时间:2026-06-21

标签:科技   美国   中国   难题   能源   我国   世界   核电站   戈壁滩   核电   反应堆   核燃料   甘肃   中国科学院

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