界面新聞記者 | 戴晶晶

中國有望在明年開建全球首座釷基熔鹽堆核電站。

近日，中國科學院上海應用物理研究所(下稱上海應物所)發(fā)布《小型模塊化釷基熔鹽堆研究設施項目環(huán)境影響報告書（選址階段）》(下稱《報告書》)，披露將新建10兆瓦電功率(10 MWe)小型模塊化釷基熔鹽堆項目(下稱研究堆)，設計最大熱功率60 MWt。

這將是全球首座釷基熔鹽反應堆核電站，建設目標為2025年年內破土動工，2029年首次臨界并滿功率運行。

該項目旨在實現研究堆的系統集成以及驗證，為大型商業(yè)堆的建設提供必要的技術、數據以及經驗。“同時通過研究堆及相關設施的建設，帶動一大批涉及材料及高端裝備制造技術的發(fā)展。”《報告書》稱。

熔鹽反應堆是第四代核電站堆型，使用高溫熔鹽作為冷卻劑，具有高溫、低壓、高化學穩(wěn)定性、高熱容等熱物特性。因不需要使用昂貴的壓力容器，適合建成緊湊、輕量化和低成本的小型模塊化反應堆。

此外，熔鹽反應堆可以用釷作為燃料，降低對鈾的對外依存度。釷大量存在于地殼表層，資源豐富。《經濟日報》曾報道稱稱，中國釷鈾儲量之比約為6:1，已探明的釷工業(yè)儲備量約為28萬噸，居世界第二位。

由于無需使用水作為冷卻劑，熔鹽反應堆可建于地下或干旱地區(qū)。

目前，中國已建成2 MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實驗堆(TMSR-LF1)，位于甘肅省武威市民勤縣紅沙崗工業(yè)集聚區(qū)，建設和營運單位均為上海應物所。

2023月6月，TMSR-LF1取得國家核安全局頒發(fā)的運行許可證；《報告書》提及，當年10月，TMSR-LF1首次達到臨界狀態(tài)。

最新的研究堆也將由上海應物所建設和營運，擬選址位置同樣位于民勤縣紅沙崗工業(yè)集聚區(qū)，在TMSR-LF1附近。項目還將建設釷基燃料鹽研究中心、放射性廢物整備中心、研究堆發(fā)電機房（含電控樓及35kV升壓站）、35kV變電站等配套設施。

國際上自上個世紀就開始研究熔鹽實驗堆。

1965年，美國橡樹嶺國家實驗室建成的熔鹽實驗堆(MSRE)第一次實現自持核反應，并在3年后成為有史以來第一個以鈾-233為燃料的反應堆。但由于經費等考慮，美國原子能委員會決定將重點放到其它設計，于1973年正式結束了熔鹽研發(fā)項目。

中國也曾在1970年代選擇釷基熔鹽堆作為發(fā)展民用核能的起步點。1971年，上海“728工程”建成了零功率冷態(tài)熔鹽堆并達到臨界，但限于當時的科技、工業(yè)和經濟水平，后轉為建設輕水反應堆。

2011年，中國重啟釷基熔鹽堆研究，釷基熔鹽堆核能系統(TMSR)入選中國科學院首批啟動的五項戰(zhàn)略性先導科技專項，計劃用20年左右的時間，在國際上首先實現釷基熔鹽堆的應用。

《武威市人民政府關于印發(fā)武威市國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要的通知》明確， 要建成2兆瓦釷基熔鹽實驗堆項目，建設30兆瓦熔鹽儲能、10兆瓦高溫制氫項目，新建20兆瓦釷基熔鹽研究堆項目，建成世界首座10 MWe小型模塊化釷基熔鹽研究堆。

2023年末，中國船舶集團有限公司旗下江南造船（集團）有限責任公司發(fā)布了全球首型、世界最大24000TEU級核動力集裝箱船船型， 采用堆型熔鹽反應堆設計方案，并獲得挪威船級社(DNV)頒發(fā)的原則性認可證書。

中國還參與了氣冷快堆外的其他第四代核電技術的研發(fā)。

根據第四代核能系統國際論壇(GIF)的推薦，六種四代（先進）堆型分別為鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和氣冷快堆。

第四代核能系統的目標是使核電具有更好的經濟競爭性、安全和可靠性，要求燃料利用率高、廢物產生量小，以及擁有防擴散和外部侵犯的能力，是核能下一步發(fā)展的方向。

去年12月6日， 全球首座四代核電石島灣高溫氣冷堆——山東石島灣高溫氣冷堆核電站投入商運。

鈉冷快堆是目前運行經驗最豐富的先進核能系統，全球范圍內運行時間累計達到400堆年，為運行堆年最長的四代核電技術。堆年是指一個反應堆運行一年。

2022年12月，中國小型鈉冷快堆核電源研發(fā)工作取得重要突破，在國際上首次實現耦合斯特林發(fā)電系統的小型鈉冷快堆核電源非核集成測試裝置“一鍵啟停堆”驗證試驗。

界面新聞就釷基熔鹽堆核電站項目聯系上海應物所，截至發(fā)稿未收到回應。