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科学·阅读约 6 分钟

中国把钍变成了燃料。核能的未来正在东方建造

在戈壁沙漠中,一座小型中国反应堆做到了其他反应堆没有做到的事:以钍运行并将其转化为铀燃料。中国的核电装机容量刚刚超过法国,今年夏天又有八座新反应堆获批。中国如何建成世界上最雄心勃勃的核能计划,钍可能改变什么,以及欧洲和塞尔维亚能从中学到什么。

作者 智法传媒
江苏田湾核电站,世界最大的核电基地之一。照片:WPTO,CC BY 4.0,来自维基共享资源。
江苏田湾核电站,世界最大的核电基地之一。照片:WPTO,CC BY 4.0,来自维基共享资源。

简要回答

它是TMSR-LF1,一座位于甘肃武威的2兆瓦实验性钍基熔盐堆,由中国科学院上海应用物理研究所运营。它于2023年10月实现临界,2024年加入钍,2025年11月在熔盐堆中首次实现钍铀燃料转化。中国计划在2035年前建成一座100兆瓦的钍基示范堆。

在戈壁沙漠边缘、古丝绸之路城市武威附近,矗立着一座小得其输出功率几乎不够为一个街区供暖的反应堆。它没有冷却塔,也不需要河流。然而在2025年11月,它做成了物理学家们谈论了七十年却没有人做到的事:以钍运行,并把钍转化为核燃料。

这台小机器在很大程度上说明了世界能源的未来正在哪里建造。当欧洲在争论是否保留反应堆、美国在讨论如何重启核工业时,中国只是一直在建,并且一直在试验。

中国的钍反应堆是什么?

它叫TMSR-LF1,是中国科学院上海应用物理研究所建造的一座2兆瓦热功率熔盐堆。它于2018年开工建设,2023年6月获得运行许可,2023年10月11日首次实现临界,2024年10月加入钍燃料。据《世界核新闻》报道,2025年11月1日,其科学家宣布在熔盐堆中首次实现了钍向铀燃料的转化。研究所称它是世界上唯一一座成功加入钍的运行中的熔盐堆。

下一步是一座100兆瓦的钍基示范堆。研究所所长戴志敏表示,中国的目标是在2035年前建成并实现示范应用。

钍石样本,一种含钍矿物
钍石,一种钍矿物。钍在地壳中的丰度是铀的三到四倍。照片:Shannon Heinle,CC0,来自维基共享资源。

钍为何重要

钍是一种略带放射性的金属,在地壳中的丰度是铀的三到四倍,常常作为稀土开采的副产品被剩下来,而稀土行业正是中国已经领先的行业。钍本身不能维持链式反应,但在反应堆中它吸收中子后会变成能够维持链式反应的铀-233。这正是武威反应堆现在所展示的转化。

设计和燃料同样重要。在熔盐堆中,燃料溶解在常压下流经堆芯的高温液态盐里,而不是装在高压水容器中的固体燃料棒里。这意味着冷却不需要水,所以它可以建在沙漠里;它可以不停堆换料;而且没有高压蒸汽爆炸的风险。支持者还期望钍循环产生的长寿命钚废料比常规反应堆少,不过这一点尚待在规模上证明。

这些在纸面上都不新鲜。美国在1960年代曾在橡树岭运行过一座熔盐堆,随后放弃了这条路线。中国拾起已发表的研究,组建团队,把它变成了实物。

一个不停歇的核计划

2026年的中国核电
核电装机容量 63.98吉瓦,现已超过法国
世界排名 第二,仅次于美国(96.9吉瓦)
2026年7月新获批反应堆 8座,由国务院核准
运行中的华龙一号机组 10台,在国内和海外
已获批的华龙一号机组 另有37台
首个陆上商用小型模块化反应堆 玲龙一号,125兆瓦,处于调试前阶段
钍基示范目标 2035年前100兆瓦热功率

来源:世界核协会(经IntelliNews);中核集团;《世界核新闻》。

钍只是一项大得多的努力中的试验性前沿。据IntelliNews报道的世界核协会数据,今年夏天中国核电装机容量达到63.98吉瓦,首次超过法国,仅次于美国,位居第二。7月下旬,国务院在李强总理主持的会议上又核准了八座反应堆,其中包括升级版华龙一号2.0的示范机组。

华龙一号是中国自主的三代核电设计,是在数十年学习法国、美国和俄罗斯技术之后开发的。目前有十台机组在国内外运行,另有37台获批。在海南,125兆瓦的小型模块化反应堆玲龙一号正在进行最后测试,是全球首批陆上商用小型模块化反应堆之一。

中国华龙一号反应堆的展示模型
华龙一号模型,中国自主的三代反应堆设计。照片:Lhzss8,CC BY-SA 4.0,来自维基共享资源。

世界其他地方能学到什么

这里有一个与意识形态关系不大的教训。中国把核电当作长期基础设施来对待,就像铁路或港口一样:规划几十年,设计标准化,批量建设,培训劳动力,让供应链保持运转。正因如此,当欧洲和美国的项目拖延数年、超支数十亿时,中国缩短了建设周期。

欧洲正在匆忙地重新发现核电。围绕伊朗和霍尔木兹海峡的战争再次显示出这块大陆对进口天然气的依赖有多么脆弱,而创纪录的铀价显示出燃料竞争增长得有多快。欧洲自己的岩石中就有钍,它有朝一日可能减少这种依赖;挪威和荷兰有研究项目,但离运行中的反应堆还差得很远。

中东正在建造自己的反应堆,从阿联酋到整个海湾地区的计划;它拥有沙漠,也需要无水冷却,这使熔盐设计颇具吸引力。

美国发明了熔盐堆,如今有一批私营初创企业竞相将其商业化,资金往往来自需要全天候电力的人工智能产业。中国能运行的钍反应堆,把这场竞赛从理论变成了真正的竞争。

塞尔维亚、中国与共同的记忆

对塞尔维亚读者来说,中国并不抽象。1999年5月7日夜,在北约轰炸南斯拉夫期间,美国飞机袭击了中国驻贝尔格莱德大使馆,三名中国记者邵云环、许杏虎和朱颖遇难。华盛顿称这是一个错误;北京从未让这段记忆淡去。今天,中国文化中心就矗立在新贝尔格莱德的原址上。2024年5月,在25周年之际,习近平访问塞尔维亚,两国政府谈到了在那个夜晚铸就的友谊。智法传媒曾探讨使馆被炸后的赔偿。

这段历史如今遇到了一个实际问题。2024年底,塞尔维亚取消了自1989年起实施的核电站禁令,并开始研究自己的选择。无论选择哪个合作伙伴,中国的经验都是当今世界上最丰富的近期反应堆建设经验。

新贝尔格莱德的中国文化中心,建在1999年被炸的大使馆原址上
新贝尔格莱德的中国文化中心矗立在1999年5月7日被炸的中国大使馆原址。照片:Ljiljana Sundać,CC BY-SA 4.0,来自维基共享资源。

接下来会发生什么

钍不会在这十年里为城市供电。武威反应堆只转化了其中一小部分钍,而从2兆瓦到商业电站的路漫长且昂贵。但如果100兆瓦示范堆在2035年前成功运行,中国可能会掌握第一条通向一种燃料的可信道路:这种燃料储量丰富、可以在本国开采,而且不需要今天电站那样巨大的水量。早早认真对待核电的国家,将是决定它如何被使用的国家。

常见问题

中国的钍反应堆是什么?

TMSR-LF1,一座位于甘肃武威、由中国科学院运营的2兆瓦实验性钍基熔盐堆。2025年11月,它在熔盐堆中首次实现了钍铀燃料转化。

钍比铀更好吗?

钍储量更丰富,在熔盐堆中可能允许更安全的低压设计和更少的长寿命废料。它仍然需要启动燃料,也尚未在商业规模上得到证明。

中国何时会有商用钍反应堆?

中国的目标是在2035年前建成一座100兆瓦热功率的示范堆。商业电站将在此之后。

中国有多少核反应堆?

2026年中国核电装机容量达到63.98吉瓦,超过法国,另有数十台机组获批或在建。

华龙一号是什么?

中国自主的三代压水堆设计。十台机组在国内外运行,另有37台获批。

熔盐堆为什么不需要水?

它用常压下循环的熔盐冷却自身,因此可以建在远离河流或海洋的地方,包括沙漠。

来源

中文摘要:中国、塞尔维亚与1999年的记忆

中国在甘肃武威的钍基熔盐实验堆(TMSR-LF1)于2025年11月宣布首次实现钍铀燃料转化,这是世界上唯一成功加入钍燃料并运行的熔盐堆。2026年,中国核电装机容量超过法国,位居世界第二。

塞尔维亚与中国有一段共同的记忆。1999年5月7日,北约轰炸南斯拉夫期间,中国驻南斯拉夫联盟共和国大使馆遭到美国飞机轰炸,三名中国记者邵云环、许杏虎、朱颖遇难。今天,贝尔格莱德的中国文化中心就建在大使馆旧址上。

斯尔詹·阿列克西奇博士(Dr Srđan Aleksić)是塞尔维亚尼什的律师和法学博士,多年来代理塞尔维亚受害者,就1999年北约轰炸中使用贫铀弹所造成的健康后果提起诉讼。他于2024年出版的著作《正义的炮弹》(Projektili pravde)专门有一章记述中国大使馆被炸事件。Legal Smart 持续报道他在证据、责任与战争后果方面的工作。

相关阅读:中国大使馆被炸与赔偿问题。联系编辑部:editorial@legalsmart.media