2026-10-17
美国的遗憾:400万卖掉熔盐堆技术,留给中国一带一路
在2025年12月18日,《纽约客》发了一篇很让人咋舌的文章,标题翻译成中文就是《美国如何把核能优势拱手让给中国》。这篇文章里不断提到一桩悔恨的往事:上海应用物理研究所当年花了大约400万美元,跑到美国田纳西州的橡树岭国家实验室,翻看那些积满灰尘的老档案。《纽约客》还引用了项目参与人陈堃的话,当时美国人觉得这笔钱不过是“学费加门票”,橡树岭的科研团队甚至觉得自己迎来了救命钱,根本没把中国人当竞争对手。可是,后来一些美国博主在社交平台上却开始用“剽窃”这个词来形容中国消化吸收橡树岭熔盐堆技术的过程。但文章里其实很清楚地指出,这是一份政府间的合作协议,知识转移完全是双方自愿的。真正让美国媒体心里不爽的是,如今中国的钍基熔盐实验堆已成为全球唯一一个能实际运行并获取钍铀核燃料转换数据的熔盐堆。
回想一下,1965年6月,橡树岭的MSRE反应堆吼吼地第一次达到满功率。这是个历史时刻,让我们首次见到“喝熔盐”的反应堆真正在动起来,前后嗨了大约四年半,直到1969年才被叫停。实验室主任阿尔文·温伯格曾放言,只要把钍资源和液态燃料技术搞定,人类的能源问题能持续几万年。然而,随着70年代冷战的来临,美国的核能优先级发生了大变天,液态金属快中子增殖堆获得军方支持,因为能同时生产核武器的钚,而熔盐堆则被抛在了预算的末尾。被称为“氢弹之父”的爱德华·泰勒给这一切下了个评价,称这是“一个可以原谅的错误”,听着就觉得不简单呢。1973年底,温伯格被解除职务,熔盐堆的研究资料就这样被封存足足38年。
事情的转机出现在2011年1月,中国科学院启动了“钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”的科技专项,由徐洪杰领导。年底,中科院和美国能源部签了合作协议,中国以资金的方式推动橡树岭的熔盐测试回路重建。说到这400万美元,其实对当时的橡树岭来说相当于“续命”,金融危机后美国的科研经费明显缩水,橡树岭连烧开熔盐的电费都得精打细算。参与项目的美国科学家戴维·霍尔科姆也曾在《麻省理工科技评论》中透露,参与熔盐堆的老专家们退休速度惊人,资金让他们有机会把一生的积累落到纸上、实操上和可复现的实验数据上。可他们内部预计,中国人大概最多能掌握一些皮毛,真正的核心难点在于极高温材料、液态燃料处理等复杂工艺,需要几十年的技术积累。 qyh
而进入到2018年9月,TMSR-LF1实验堆在中国甘肃的民勤县正式开工,地点选在巴丹吉林沙漠南缘,环境条件算是独特。到了2020年1月份,中国国家核安全局给了TMSR-LF1建造许可证,项目进入设备安装阶段。在这个过程中,材料腐蚀是个大难题。高温熔盐里的温度常常超过700摄氏度,对金属的侵蚀能力非常强,国际上最好的记录也不过每年20微米的腐蚀深度,这对设计寿命以数十年计算的反应堆来说毫无优势。于是中国科学院和其他单位联合研发出代号GH3535的新型镍基合金,把腐蚀速度压到了每年2微米以下,直接推动了材料学界对熔盐合金寿命的认知。
还有一个被低估的亮点是国产化力度。目前中国钍基熔盐堆的技术整体国产化率超过90%,核心设备100%国产化,意思是从阀门到管路完全可以自给自足,根本不用在乎别国的脸色。工程进度也非常迅速。2023年10月11日,TMSR-LF1实现首次临界,成为全球范围内自MSRE停堆后首座在役熔盐堆。到了2024年6月,该堆完成了2兆瓦热功率的稳定运行。10月,中国国家核安全局批准向堆芯装入钍燃料,上海应物所随后完成首次钍燃料入堆,并在全球首创不停堆状态下的在线加钍操作,检测到钍-232吸收中子后衰变产物镤-233,意味着钍铀增殖链条正式启动。2025年4月,徐洪杰在一次会议上首次提到这些数据,还说了句:“我们如今已站在全球核能创新的最前沿。”11月1日,中国科学院对外正式宣布,TMSR-LF1实验堆成功实现了钍-232到铀-233的核燃料转换,正式夺得了全球的技术高地。这件事真的让人感慨万分啊!