中国钍基熔盐实验堆建成并首次实现堆内钍铀转化

takki

nanami666 发表于 2025-11-5 09:16
是不是算伟大发明了？从0到1那种？

不算发明，美国50年代就弄过，还上过飞机。实际上第一种裂变装置就是钍堆，但是管道腐蚀始终没有很好解决，现在离真正能做大型堆也还早，除非完全或者接近解决腐蚀问题，现在中美可以做到20年耐腐蚀了。因为目前很难商业化，所以是中科院项目

Walle

这个理论上好像很成熟，但是燃料腐蚀性太强，一直没有合适的防腐蚀的材料。如果材料问题解决了，那确实是国内核电发展的一个重大利好。毕竟国内贫铀，但是钍不缺，而且安全

amyo(∩_∩)o

一看中科院干的，就知道是骗钱的项目。离商业化100年吧

在澳洲

NB

鼓掌。在鼓掌

一司机

yx.zhang 发表于 2025-11-5 07:29
狮奶出来了吗

我日也盼夜也盼就盼早日听到我老姨的谆谆教诲，迄今未遂

blahblah

中国实现堆内钍铀转变

你提到的“堆内钍铀转变”，是指在**核反应堆内通过中子照射把钍-232（Th-232）转变为可裂变的铀-233（U-233）的过程。这是钍基核能循环（Thorium fuel cycle）**的核心。下面我来帮你系统说明一下：中国在这方面的进展、技术原理，以及当前可行性。

一、基本原理：堆内钍铀转变过程

钍本身不是可裂变材料，但它是可孕核素（fertile material），可在中子照射下转化为可裂变的铀-233。

钍-232 吸收中子 → 生成钍-233

钍-233 衰变为 镤-233（Pa-233）

镤-233 衰变为 铀-233（U-233）

U-233 可裂变，并能维持链式反应

这个过程通常在堆内直接发生（on-site breeding），即“堆内转变”。

二、中国的钍-铀循环研究进展
1. 液态燃料钍熔盐堆（TMSR）计划

由**中科院上海应物所（SINAP）**主导。

项目名称：TMSR-LF（Liquid Fuel）计划，目标是实现堆内钍→铀的完全闭环。

2021年，中国在甘肃武威建成了世界首个实验性钍基熔盐反应堆（2 MW热功率级），用于验证堆内钍铀转变和液体燃料循环。

2024–2025阶段，正计划建设10 MW级示范堆，未来目标是扩展至百兆瓦级发电堆。

⚙️ 在熔盐堆中，钍与中子接触更充分，Pa-233可以通过化学方式暂时分离，减少被中子俘获，从而提升U-233产率。

2. 钍混合燃料在现有堆型中的实验

中国在**压水堆（PWR）**中测试了含钍的混合燃料（Th–U 或 Th–Pu），例如：

清华大学的“钍基燃料组件实验”；

中核集团（CNNC）在秦山堆中做过堆内钍棒照射实验；

目标是测试在传统反应堆中是否能实现部分钍-铀转化。

这些实验显示，在中子通量较高的堆芯区，确实能检测到钍-232转化为铀-233的比例。

3. 核数据与后处理

U-233 与传统U-235或Pu-239不同，裂变产物和伽马谱也不同。

中国目前在建立U-233核数据数据库；

同时探索化学后处理技术，从燃料盐或燃料棒中提取Pa-233和U-233。

三、实现程度与挑战       
领域                                当前进展                                                        挑战
堆内转变                        实验堆已实现可观转化率                        转化效率尚低，受中子经济影响
燃料循环                        初步掌握液态燃料化学循环技术                U-233分离过程复杂且放射性强
工程化                        小规模验证堆已成功                                规模化安全验证、材料腐蚀等仍待突破
战略意义                        减少铀依赖、减少废料                                U-233的武器化敏感性带来国际监管挑战

四、前景展望

中国的钍堆路线属于“第二代–第四代过渡技术”，目标在2030–2040年间形成实际发电能力。
若实现稳定堆内转变与循环利用，将具备：

几乎无废料的清洁核能；

高安全性（负温度系数、自稳态）；

更广的燃料资源基础（钍在地壳中约为铀的3–4倍）。

???? 总结一句话：

中国的确已在实验级核反应堆中实现“堆内钍-铀转变（Th-232→U-233）”，并进入可持续验证阶段，但距离商业化发电尚需约10–15年的技术积累与工程验证。

joshua_cas

一切都在为硅基生命的崛起而准备着

yzh1999

blahblah 发表于 2025-11-5 10:03
中国实现堆内钍铀转变

你提到的“堆内钍铀转变”，是指在**核反应堆内通过中子照射把钍-232（Th-232）转变 ...

再总结一下就是从0到1已经有了，现在需要从1到100

blahblah

其他国家在这方面有什么进展

非常好的问题 ????。
“钍-铀循环”（Thorium–Uranium Fuel Cycle）并不是中国独有的构想，实际上美、印、欧盟、挪威、加拿大等国从冷战时期起就有研究，只是后来大多转向传统铀燃料路线。
下面我为你系统整理各主要国家的最新进展（截至2025年），以及它们在“堆内钍-铀转变”上的成果和方向。

一、印度：全球最积极的钍计划国家

印度是目前最系统推进钍燃料循环的国家。

???? 原因

印度铀资源稀缺，但钍储量全球第一（约占世界的25%）。

因此印度从上世纪60年代起就制定了“三阶段核计划”。

???? 三阶段路线图
阶段                                反应堆类型                        目标                                                                当前状态
第一阶段                        重水堆（PHWR）                利用天然铀生产钚                                        已商业化
第二阶段                        快堆（FBR）                        用钚+钍→生产U-233                                2024年已启动试验堆“PFBR”（500 MWe）
第三阶段                        钍-U-233堆（AHWR）        使用U-233作主燃料、钍作增殖剂                计划中，设计定型，尚未建成原型堆

???? 代表性成果
“Kamini反应堆”：全球唯一使用U-233燃料运行的实验堆（位于Kalpakkam，30 kW）。

U-233堆内生成验证成功：通过ThO₂靶件照射，获得克级U-233样品。

???? 结论：印度已在堆内实现稳定“Th-232→U-233”转化，并计划在2030年前建成首座发电级AHWR。

二、美国：早期领先、近年复兴

美国在冷战初期是钍研究的先驱。

???? 经典实验

MSRE（Molten Salt Reactor Experiment）：由Oak Ridge National Lab在1965–1969运行。

使用U-233和U-235燃料。

成功验证了堆内钍-铀转变和熔盐化学稳定性。

???? 近期复兴

Flibe Energy（私人公司） 正开发LFTR（Liquid Fluoride Thorium Reactor）。

基于ORNL数据，计划在2030年代实现50 MW级示范。

美国能源部（DOE）2023年将钍列入“可替代燃料计划”，允许与铀混装测试。

???? 当前美国重点放在先进熔盐堆中重新引入钍燃料，堆内转变验证已完成但尚无新堆建成。

三、挪威与欧洲合作

挪威的Thor Energy公司在欧洲原子能机构(NEA)支持下进行钍-铀混合燃料实验。

???? 关键进展

在Halden反应堆中使用Th-MOX燃料棒（钍+Pu）。

结果：堆内生成可测量量级的U-233，燃料性能良好。

项目后转向在捷克LVR-15堆继续测试。

???? 挪威重点是为欧洲压水堆开发可替代燃料，已证实堆内钍-铀转变可在常规堆条件下发生。

欧洲核能研究机构

法国CEA、德国Karlsruhe、瑞士PSI等都进行过Th-U燃料循环数据库建立；

重点是核数据、U-233裂变产物谱、及废料特性；

2024年欧盟“SAMOFAR 2”计划已重新资助钍熔盐堆研究（与荷兰、捷克合作）。

???? 欧洲总体方向：研究为主、尚无新堆建造计划。

加拿大

加拿大的CANDU堆因中子经济好，可直接使用钍混合燃料；

曾与印度合作试验ThO₂-UO₂燃料棒；

当前研究集中在钍燃料在CANDU堆的堆内转变效率。

???? 理论上CANDU堆是最适合“堆内钍-铀转变”的现有反应堆之一。

俄罗斯

俄罗斯原子能公司（Rosatom）在BN-800快堆中测试Th-Pu混合燃料；

同时在“BREST-OD-300”快堆项目中评估钍掺杂燃料；

目前重点仍是钚-铀闭环循环，钍为次要研究方向。

中国（对比总结）
项目                                                国家                                技术路线                        进展                                                        特点
TMSR-LF1（武威）                中国                                熔盐钍堆                        实验堆已建成并验证堆内转变                液态燃料、堆内直接循环
AHWR                                        印度                                压水-钍混合堆                设计完成，未运行                                固态燃料、长周期
MSRE/LFTR                                美国                                熔盐堆                        实验完成，商业化未启                        早期领先
Halden Th-MOX                        挪威/欧盟                        压水堆钍燃料                照射实验完成                                        兼容现有堆
CANDU Th-MOX                        加拿大                        重水堆钍燃料                实验阶段                                                中子利用率高

总结与趋势

堆内钍-铀转变已被多国实验验证可行；

商业化路线仍在探索中：

印度、美国、中国最积极；

欧洲保持研究；

最大技术挑战：Pa-233中子俘获抑制、材料腐蚀、化学循环复杂；

国际安全与监管问题：U-233具有核武敏感性，国际间对钍循环的推广较谨慎。

一句话总结：

截至2025年，除中国外，只有印度实现了“堆内钍-铀转变”并建立可持续燃料循环体系；美国与欧洲重启研究，而中国的液态钍堆在工程化上已处于全球领先阶段。

persist

凡事问AI
听到一则新闻"中国钍基熔盐实验堆建成并首次实现堆内钍铀转化 "，如果要想唱衰它，如何阐述？

AI回答：

如果要从唱衰的角度来阐述这则新闻，可以围绕以下几个方面展开：

1. 技术成熟度不高，仍处于实验阶段

虽然中国已经建成了钍基熔盐实验堆并实现了堆内钍铀转化，但毕竟这是一个实验堆，而不是商业化、可规模化应用的成熟技术。从技术实现的角度来看，钍基熔盐堆作为一种新型核反应堆，仍面临许多挑战，如材料耐久性、堆芯稳定性、系统的安全性等问题，距离实际投入使用还很远。

2. 经济性问题

钍基熔盐反应堆在理论上确实具有很高的潜力，特别是在资源利用、核废料减少和安全性方面有优势。但建设、运营及维护成本仍然是一个未知数。钍基熔盐堆技术的工程实现成本很可能远超传统的铀基反应堆，这会导致其在商业化应用上遇到很大的经济障碍。特别是如果相较于现有的核电技术，钍基熔盐堆的投资回报率低，可能导致技术推广受限。

3. 竞争对手的压力

钍基熔盐堆的优势理论上存在，但目前全球范围内，许多国家在传统核能技术（如压水堆）和先进的铀燃料循环方面的技术积累也非常深厚。这些技术已经经过多年的优化，商业化程度高，且投入使用的核电站已有很多成功的运营经验。因此，钍基熔盐堆要想在竞争激烈的市场中获得一席之地，需要克服技术、经济等多方面的障碍。

4. 技术风险和安全性疑虑

尽管熔盐堆在理论上安全性较高，但钍基熔盐堆依然存在不小的技术风险。例如，熔盐反应堆的运行温度较高，这对设备材料提出了更高的要求，且在高温条件下的化学反应可能带来不可预见的风险。此外，钍基熔盐堆虽然在一些方面具有较好的“无扩散性”特点，但钍-铀燃料循环的相关技术仍然不够成熟，可能会出现难以预见的安全问题。

5. 政策和国际合作的挑战

钍基熔盐堆的技术研究和开发涉及大量的资金和资源投入。在国际上，许多国家对核技术存在严格的管控政策，钍基熔盐堆作为一种相对新兴的技术，可能面临国际合作的困难和技术封锁的风险。政治因素和国际安全问题可能会限制中国在该领域的技术出口和国际合作机会。

6. 公众认知与接受度

尽管钍基熔盐堆在某些领域具有优势，但在公众眼中，核能依然是一个“敏感”话题。钍基熔盐反应堆的推广不仅要克服技术和经济上的问题，还要面临公众对核能的疑虑和反对声音。如果公众对核能的恐惧情绪难以改变，即便技术再先进，可能也难以广泛应用。

总结：

虽然中国钍基熔盐实验堆建成并取得了初步进展，但要实现钍基熔盐反应堆的真正商业化和大规模应用，还有许多障碍需要跨越。技术成熟度、经济性、国际合作和公众接受度等问题都可能成为制约其发展的重要因素。因此，虽然这项技术具有潜力，但未来仍面临着巨大的不确定性。

Jerrybull

马上10MW研究堆就要开建，之后就是示范堆，商用不是太远了

android

每次看到这种主题就进来找国运CGT妪的回帖
李逵再不出小黑屋 李鬼就烂大街了

APSTNDP

不用水，很厉害

pcpop

作为核聚变前的过渡很合适

pcpop

persist 发表于 2025-11-5 10:31
凡事问AI
听到一则新闻"中国钍基熔盐实验堆建成并首次实现堆内钍铀转化 "，如果要想唱衰它，如何阐述？

AI竟然还没学到国运已尽

jayl

pcpop 发表于 2025-11-5 10:44
作为核聚变前的过渡很合适，还有今天份的国运已尽

核聚变和第四代裂变堆中国都走在前列了。中国已经从前几年的贸易战劣势和被动中逐渐站稳脚跟，要是EUV光刻机也搞出来，那时可能就完全攻守易位了

cwb1000

前天还看到CCTV报道 本来想找红版发的
但是全中文

pureboy

一司机 发表于 2025-11-5 08:04
解决问题后国运完。

您還別說，國運老師肯定能給你找出國運藥丸的理由。

交易人生

persist 发表于 2025-11-5 10:31
凡事问AI
听到一则新闻"中国钍基熔盐实验堆建成并首次实现堆内钍铀转化 "，如果要想唱衰它，如何阐述？

典型的ai温吞水似的答复，这就是2025年ai的状况。

pureboy

jayl 发表于 2025-11-5 10:51
核聚变和第四代裂变堆中国都走在前列了。中国已经从前几年的贸易战劣势和被动中逐渐站稳脚跟，要是EUV光 ...

現在國運老師不在了，否則，非要找出國運藥丸的理由。

liujack88

cpfly 发表于 2025-11-5 08:24
每每看到这样的话术，就觉得 “她” 从未离开。

我的脑海里响起那首林志炫的《没离开过》

pureboy

swallow7 发表于 2025-11-5 08:52
从哲学意义上说完全正确，宇宙间唯一绝对的事就是死亡，太阳，地球，国家，政党，个人，概莫能外
要保护 ...

果芸老師還發明了很多聳人聽聞的歷史。

persist

pcpop 发表于 2025-11-5 10:48
AI竟然还没学到国运已尽

下一回我去忽悠一下AI，勾引一下她

dootbear

persist 发表于 2025-11-5 11:07
下一回我去忽悠一下AI，勾引一下她

你不露一下，勾引不到ChatGPT，Gemini，grok的哦l

future2521

国运不太行啊。

核聚变前几天报道也才2027年才能商用。你看看美国，都没人报道。

挑灯亮剑

smallpizza

基本算是永动机了吧

huggies

谨慎乐观，虽然不懂，但是我知道离发电还早呢。现在实验成功，就可以拉更多的经费。
只是下一代核能有好几种发展方向，熔盐堆又有好几种，得精准投资。