中國(guó)日?qǐng)?bào)11月1日電(記者 吳婉珍 李夢(mèng)涵)由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所(簡(jiǎn)稱"上海應(yīng)物所")牽頭建成的2MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆(簡(jiǎn)稱"實(shí)驗(yàn)堆")首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換,在國(guó)際上首次獲取釷入熔鹽堆運(yùn)行后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),成為目前國(guó)際上唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆,初步證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性,進(jìn)一步鞏固了我國(guó)在國(guó)際熔鹽堆研究領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。這是釷基熔鹽堆(Thorium Molten Salt Reactor,簡(jiǎn)稱TMSR)研發(fā)進(jìn)程中的重要里程碑,為我國(guó)未來(lái)釷資源的規(guī)模化開發(fā)利用、發(fā)展第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)提供核心技術(shù)支撐與可行方案。
熔鹽堆是以高溫熔鹽作為冷卻劑的第四代先進(jìn)核能系統(tǒng),具有固有安全、無(wú)水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點(diǎn),是國(guó)際公認(rèn)最適配釷資源核能利用的堆型。這一技術(shù)路線契合我國(guó)釷資源豐富的資源稟賦,更能與太陽(yáng)能、風(fēng)能、高溫熔鹽儲(chǔ)能、高溫制氫、煤氣油化工等產(chǎn)業(yè)深度融合,構(gòu)建多能互補(bǔ)低碳復(fù)合能源系統(tǒng),可為我國(guó)能源安全提供全新解決方案。
2011年,面向國(guó)家能源安全與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了首批戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)"未來(lái)先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)",由上海應(yīng)物所牽頭實(shí)施,任務(wù)是釷基熔鹽堆核心技術(shù)能力發(fā)展和2MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆研發(fā)。依托中國(guó)科學(xué)院體系化、建制化優(yōu)勢(shì),集聚了一支協(xié)同創(chuàng)新隊(duì)伍,成功組建并培育了一支數(shù)量和質(zhì)量均居國(guó)際一流的釷基熔鹽堆專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。專項(xiàng)實(shí)施期間,近百家國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高等院校和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)深度參與研發(fā)與工程建設(shè),攻克了實(shí)驗(yàn)堆設(shè)計(jì)、關(guān)鍵材料與設(shè)備研制、安裝與調(diào)試及堆安全等方面的技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了核心材料、裝備與技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到實(shí)驗(yàn)堆工程驗(yàn)證的重大跨越,實(shí)驗(yàn)堆整體國(guó)產(chǎn)化率>90%,關(guān)鍵核心設(shè)備100%國(guó)產(chǎn)化,供應(yīng)鏈自主可控,釷基熔鹽堆相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的雛形在我國(guó)已經(jīng)基本形成。
2017年11月,實(shí)驗(yàn)堆選址落地武威市民勤縣。2018年11月取得國(guó)家核安全局場(chǎng)址選擇審查意見書;2020年1月取得建造許可證后開工建設(shè),2020年3月澆灌第一罐混凝土(FCD),2022年5月完成設(shè)備安裝、9月完成裝料前調(diào)試;2023年6月7日取得國(guó)家核安全局頒發(fā)的運(yùn)行許可證,2023年10月11日實(shí)現(xiàn)首次臨界;2024年6月17日首次實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行,堆出口溫度650℃;2024年9月20日取得實(shí)驗(yàn)堆加釷實(shí)驗(yàn)特許(為全球首個(gè)實(shí)驗(yàn)堆加釷實(shí)驗(yàn)特許),2024年10月完成世界上首次熔鹽堆加釷,在國(guó)際上率先建成獨(dú)具特色的熔鹽堆和釷鈾燃料循環(huán)研究平臺(tái)。目前,科研團(tuán)隊(duì)正圍繞加釷后的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題開展系統(tǒng)研究。
實(shí)驗(yàn)堆的建成并首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換,為實(shí)驗(yàn)堆、研究堆、示范堆"三步走"發(fā)展戰(zhàn)略從藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為路徑清晰的"作戰(zhàn)圖"奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)釷基熔鹽堆的工業(yè)應(yīng)用提供核心科學(xué)技術(shù)支撐。下一步,上海應(yīng)物所將通過(guò)與國(guó)家電力投資集團(tuán)等能源領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)深度合作,共建釷基熔鹽堆產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。以2035年建成百兆瓦級(jí)釷基熔鹽堆示范工程并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用為目標(biāo),加速技術(shù)迭代與工程轉(zhuǎn)化,為國(guó)家提供安全可靠的釷基能源發(fā)電新路徑。