（纳闻记者钱明宇报导）
在中国偏远的甘肃省西北部，中国科学家成功设计并建造了一个实验性的钍动力熔盐反应堆——他们即将启动它。
最初，2024 年是原型的预计完成日期； 但是一个健康的研究和设计预算，加上北京的推动，推动了反应堆的提前完成。
熔盐反应堆背后的技术并不新鲜——橡树岭国家实验室的阿尔文·温伯格在 1960 年代操作了一个类似的原型； 但改为使用传统的水冷反应堆。
明确地说，如果中国成功地从铀转向钍并证明其新核反应堆的商业可行性，他们希望获得完整的知识产权。
“首创”
2011 年 1 月，上海应用物理研究所 (SINAP) 启动了一项耗资 4.44 亿美元的钍增殖熔盐反应堆 (TMSR) 研究和设计计划。 研发成功，2018年9月，TMSR开工建设，预计竣工时间为2024年。
然而，2024 年对某些人来说太遥远了。 据世界核协会称，在成功加快建设后，生态环境部批准了 SINAP 于 8 月 2 日启动其 2 兆瓦热 (MWt) 反应堆的请求。
“我局对你们提交的申请文件进行了技术审查，认为你们的2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆调试方案可以接受，特此批准。”
工信部规定，调试过程中如出现“重大异常”，需“及时”向西北核与辐射安全监察站报告。
2019 年 3 月 28 日，中国甘肃省武威市明钦县，当地妇女在沙漠种树前铺稻草。（Wang He/Getty Images）
在能源生产方面，2 MWt 可为大约 1,000 个家庭供电，这意味着与传统核反应堆相比，原型不会产生大量能源。 但如果原型成功，中国希望到 2030 年建成 373 MWt。
最初，钍仅占 TMSR 燃料来源的 20%。 该计划是将钍裂变率从 20% 提高到 80%。
中国正在严密保护其 TMSR 设计。 然而，世界核协会报告称，新设计建立在橡树岭国家实验室 1965 年的熔盐反应堆实验 (MSRE) 之上。
与中国一样，橡树岭的 MSRE 也是从贫铀和浓缩铀的混合燃料开始的。 然后在 1968 年，铀 233 被添加到混合物中——钍不会分裂并释放能量； 相反，钍在吸收中子时会转变为同位素铀233。
重要的是，熔盐反应堆的核心由液化盐和转化的钍组成，这使得液体可以作为冷却剂和燃料。 专家称，另一个好处是，熔盐反应堆在较低压力下运行，从而降低了爆炸性熔毁的风险。
在包括 U-233 之后，橡树岭的 MSRE 成功运行到 1968 年 12 月。然而，竞争性核技术的进步和缺乏政治支持导致其关闭。 因此，橡树岭实验室的 MSRE 从未达到商业可行性。
钍与铀
目前的核技术依赖于铀矿石作为燃料，它与锌或锡一样普遍，但不是可再生资源。
此外，虽然不知道世界铀的总资源，但目前已知的资源足以供应常规反应堆大约 90 年。 根据世界核协会的说法，虽然这听起来可能令人担忧，但它是“比大多数矿物的正常资源水平更高的保证资源”。
尽管如此，铀核反应堆仍有几个缺点，其中最重要的是铀废料具有数千年的放射性。
相反，钍也很丰富，可能是铀的三倍，并且产生的放射性废物较少，危险寿命约为 300 年。 它的化学稳定性也更高，相对惰性，使储存和处置更简单。
核反应堆的铀棒元件。 （帕里洛夫/Adobe Stock）
作为一个额外的好处，熔盐反应堆不需要水来冷却，这意味着它们可以在沙漠地区运行。 据核工程国际报道，中国计划通过在其西部沙漠地区建设 TMSR 来充分利用这一因素。
尽管如此，钍反应堆确实有一些缺点。
例如，用于制造熔盐反应堆部件的材料必须在高腐蚀性和放射性环境中保持其完整性。
1995 年，国防核设施安全委员会在橡树岭国家实验室审查了 MSRE。 报告 (pdf) 发现：“据信，燃料排放箱正在腐蚀，废气系统管道和木炭床容器中存在应力腐蚀开裂的可能性。”
一个相关的问题涉及放射性裂变产物。 具体来说，裂变产物和锕系元素具有放射性，它们的化学作用会侵蚀安全壳并迁移到其他区域，这发生在橡树岭 MSRE 上。
“自 25 年前熔盐反应堆实验关闭以来，已有数公斤可裂变铀（主要是 233U）通过废气系统的管道从燃料排放罐迁移并沉积在一小段木炭床中，”国防核委员会报告指出。
不管有什么缺点，中国认为核电的未来涉及钍熔盐反应堆。 据世界核协会称，如果中国成功证明其 TMSR 的商业可行性，中国科学院计划对该技术寻求完全的知识产权。
