钍铀核燃料转换为何重要 开启能源变革新篇章。2025年11月1日,中国科学院宣布,上海应用物理研究所主导的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆成功实现钍铀核燃料转换。这是全球首次在实际运行中验证钍资源转化为可用核燃料的技术可行性,标志着我国在第四代核能技术领域迈出关键一步。该装置也成为目前世界上唯一实现钍燃料入堆运行并获取实验数据的熔盐堆,引发国际核能界高度关注。
这一突破不仅是一项技术成就,更是一次跨越百年的“元素逆袭”。钍,这个曾因放射性被逐出日常生活的化学元素,正以全新的姿态重返人类能源舞台。19世纪末,奥地利化学家卡尔·韦尔斯巴赫发现,将二氧化钍与氧化铈混合制成的灯罩,在煤气火焰中能发出耀眼白光。这种“汽灯纱罩”迅速风靡全球,到1935年已生产超过50亿个,成为电灯普及前最先进的照明方式。在中国,一些偏远地区直到20世纪中期仍在使用这类灯具。那时的钍,是点亮黑夜的“光明元素”。
然而,随着辐射危害被逐步认知,人们意识到这种黄白色光芒背后潜藏风险。二氧化钍具有弱放射性,长期接触可能增加癌症风险。加之硝酸钍本身易燃易爆,生产和使用均存在安全隐患。20世纪中后期,随着电灯技术成熟和环保法规趋严,含钍灯罩在全球范围内被淘汰。钍从家家户户的光源变成了实验室里的禁忌。
此后数十年,钍几乎销声匿迹。它曾用于陶瓷釉料、特种玻璃和航空航天合金,但都因放射性问题陆续退出。直到21世纪初,科学家重新审视这一元素——既然它不适合日常使用,那能否用于更宏大的使命?答案指向了核能。传统核电站依赖铀-235作为燃料,但其在天然铀中仅占0.7%,资源有限且分布不均。而钍-232在地壳中的储量是铀的3至4倍,中国已探明工业储量达28万吨以上,位居世界前列。更重要的是,钍本身不裂变,必须通过中子照射转化为铀-233才能释放能量。这一过程虽复杂,却带来了意想不到的优势。