美国花了60多年，辛辛苦苦研究的核能技术，居然在今天反被中国领先了。连比尔·盖茨都不得不承认，中国的核电技术，正在挑战美国等国家的领先地位。
近日，国家自然科学基金委员会发布了2025年度“中国科学十大进展”，其中最引人瞩目的一个，叫“实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换”。简单用五个字描述，就叫“钍基熔盐堆”。
第4代核反应堆正在走进现实，这事对我国的重要性，远超过你的想象。接下来，咱们掰开揉碎地科普一下，让你轻松理解这种核电技术有多强。
钍基熔盐堆堆指的是核反应堆，也就是核电站中最核心的部位。核电的原料在此进行裂变反应，产生能量，才能在后续流程中转化为电能。
但核反应是极其激烈也极其危险的，所以在核反应堆中，还需要有慢化剂、冷却剂、控制系统、反应堆容器、屏蔽层等结构，非常复杂。
熔盐时至今日，人类已经研究出许多不同类型的核反应堆，比如压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆、快中子堆等。
以目前主流的压水堆为例，核燃料是固体棒状铀燃料，浸泡在高压水中冷却并慢化中子。只有慢化中子，才能有效控制核反应的速度。如果不加控制，那就是核弹了。
而熔盐堆，则是直接把燃料溶解在熔融的氟盐混合物中，后者在400-700℃时呈液态，因此被称为“熔盐”。熔盐既是燃料的“载体”，又是冷却剂和热传输介质。它能在高温下运行，却只需接近常压，避免了高压容器带来的复杂性和风险。
钍基这个比较容易理解。
现有的核反应堆，原料都是放射性的铀-235。而在钍基核反应堆中，原料是钍-232。在反应堆中，钍-232可以吸收一个中子变成镤-233，再经过两次β衰变，转化为铀-233。铀-233本身既可以裂变发电，也能释放中子继续促进钍-232的转化，循环往复，这就是所谓的链式反应。
那么问题来了，既然归根结底都是用铀的裂变来发电，我国为什么非要绕路采用钍-232呢？
钍基熔盐堆的优势不怕卡脖子任凭咱们核电技术再高超，也要担心卡脖子的问题，因为我们在燃料方面比较匮乏。铀在地壳中的含量仅有2/1000000，而我国拥有的铀矿又存在埋藏深、品位低的问题，难以开采，以至于2/3的核电站燃料都依赖进口。
电力的重要性，已经不需要赘述。一旦国外收紧铀矿出口，我国就会面临电力短缺的问题，后果不堪设想。
相比之下，钍在地球地壳中的丰度是铀的3-4倍。尤其是我国，已探明的钍资源储量接近30万吨，仅次于印度，位居世界第二。
最特殊的是，我们甚至可以不需要单独开采它。钍是开采稀土时的伴生副产品，只需要对稀土的副产品“废物利用”，就可以轻松获得核反应所需的钍。
选址自由我们刚才说了，钍基熔盐堆不需要用水来冷却。这意味着，这种核电站可以自由建设在任何区域，包括戈壁沙漠。实际上，2025年我国取得突破的钍基熔盐堆，就是在甘肃沙漠中。
而传统的核反应堆，一座百万千瓦级的常规核电机组，每小时就需要几千吨冷却水！因此它们只能建在海边、湖边、河边，总之选址范围非常有限。
安全核电站最怕的，就是不安全。熔盐本身化学性质稳定，不会与空气或水发生剧烈反应。即使发生极端事故，“冻塞”装置会自动熔化，燃料盐靠重力流入地下储罐，自然冷却且无法维持裂变——彻底杜绝了传统堆的熔毁风险。
核废料少
钍循环产生的长寿命放射性废物远少于铀堆，废物放射性可在几百年内衰减到天然水平，还能在线连续处理裂变产物，减少燃料浪费并提高燃烧效率。
鉴于上述这么多优势，你就知道为何我国的本次实验，能够入选2025年度“中国科学十大进展”了。
发展现状早在冷战时期，美国就开始熔盐堆的研究。1965年，美国橡树岭国家实验室推进了熔盐反应堆实验（MSRE）。该实验以铀-235启动，后来成功切换到从钍中育种的铀-233燃料，在1965年到1969年间运行了超过1.3万小时，被认为是第一个真正意义上的钍基熔盐堆。
然而，美国并未在此基础之上继续研究。70年代初，由于政策优先发展快中子增殖堆（钚-铀循环），对熔盐腐蚀性和化学处理复杂性也比较高，而且无益于和苏联的争霸，这个项目就按下了暂停键。
也就在这个时候，相关实验在东方启动。
1970年的时候，我国就启动了“728工程”，钍基熔盐堆作为重点被提上议事日程。不过，以当时的科技水平来说，相关研究确实很难，没能延续下去。但这项工程也没有打水漂，它直接促成了我国的第一座核反应堆——秦山一期30万千瓦压水堆。
直到21世纪，美国能源部牵头发起了第四代核能系统国际论坛，熔盐堆作为论坛上六个候选堆型之一被提及，而钍又被视为最合适的原料之一，钍基熔盐堆的研究得以重启。
在美国、俄罗斯、丹麦、韩国等国家竞争下，中国反倒是全球领先的研究者。2011年，中国科学院启动钍基熔盐堆（TMSR）重大科技专项，由上海应用物理研究所（SINAP）牵头，投入大量人力、财力，目标是开发既能充分利用钍资源、又高度安全的先进核能系统。
经过十几年的努力，我国于2025年11月，在甘肃武威这座国际唯一在运行液态燃料熔盐实验堆上，实现了钍到铀的转化信号，验证了钍资源利用可行性，一举完成对美国的弯道超车。
我国为钍基熔盐堆的技术发展设定了“实验堆—研究堆—示范堆”的三步走战略，如今已经在实验堆取得突破，后续研究指日可待。随着技术的不断成熟，钍基熔盐堆有望真正走进生活，改变核能发电现状，助力我国成为世界能源强国。