国家自然科学基金委员会最新公布的2025年度“中国科学十大进展”中，一项关于核能领域的突破性成果引发广泛关注——“基于熔盐堆的钍铀核燃料转换技术”成功入选。这项由我国科学家主导完成的国际首创研究，首次在液态燃料熔盐实验堆中实现了钍元素向铀元素的完整转化，为全球第四代核能系统发展开辟了全新路径。
作为国际公认的第四代先进核能技术代表，熔盐堆以高温熔盐作为冷却介质，具有无需高压容器、可常压运行、无需水资源冷却等显著优势。其独特设计使其成为开发钍资源的理想堆型——我国科研团队通过长期技术攻关，成功攻克了极端环境下材料腐蚀控制、多物理场耦合设计等关键难题，在甘肃武威建成了全球唯一运行的液态燃料熔盐实验堆，并在此平台上首次直接检测到钍与铀的关键核素转化信号。
研究团队负责人介绍，天然钍-232通过吸收中子可逐步转化为可裂变的铀-233，形成自持的闭式燃料循环。相较于传统铀基核电，钍基熔盐堆不仅安全性提升30%以上，还能在干旱地区稳定运行，兼具发电与工业供热双重功能。我国钍资源储量位居世界前列，且多与稀土矿伴生分布，该技术的突破将使我国核燃料自给率从目前的不足20%提升至60%以上，从战略层面保障能源安全。
这项成果解决了困扰国际核能界数十年的三大核心难题：通过建立燃料盐与结构材料的相互作用模型，将设备使用寿命延长至传统技术的2.5倍；研发的特种合金材料在650℃高温熔盐中腐蚀速率低于0.01毫米/年；创新的燃料循环系统使钍资源利用率达到理论值的85%。这些技术突破使我国在熔盐堆领域实现从跟跑到领跑的跨越，相关专利集群已覆盖全产业链关键环节。
在应用场景拓展方面，钍基熔盐堆展现出独特优势。其产生的高温工艺热（700-1000℃）可直接用于钢铁冶炼、化工合成、氢能制备等难减排领域，单座百兆瓦级反应堆每年可减少二氧化碳排放超百万吨。目前，科研团队正与多家能源企业合作，推进模块化小型堆的商业化设计，预计2030年前建成首座商用示范堆。
国际能源署专家评价称，这项突破不仅重塑了全球核能技术格局，更为发展中国家提供了清洁能源转型的新范式。与传统核电相比，钍基熔盐堆的建造周期缩短40%，全生命周期碳排放降低65%，特别适合电网基础设施薄弱地区实现能源跨越式发展。随着技术成熟度不断提升，该领域有望形成万亿级新兴产业集群。
