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一张全新的国家名片已经诞生。中国船厂正式将“熔盐堆”这项第四代核能技术,摆上了远

一张全新的国家名片已经诞生。中国船厂正式将“熔盐堆”这项第四代核能技术,摆上了远洋集装箱运输方案。反观大洋彼岸,美国海军还在为航母大修切开舰体、更换燃料忙得焦头烂额。中国这边,已经开始用新一代堆型布局全球零排放物流。这一次,中国技术稳稳走在了前面。

这项突破的背后,是一块荒凉的戈壁滩,去年11月,甘肃武威红沙岗镇上,由中科院上海应用物理研究所建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆,成功实现了钍铀核燃料转换。

这座实验堆在2023年10月首次临界,2024年6月满功率运行,同年10月完成了全球首次熔盐堆加钍实验。连续几个台阶走下来,它已经成为全球唯一运行并且真正烧钍的熔盐堆。

钍的好处是什么?我国钍储量极其丰富,上海应用物理研究所所长戴志敏算过一笔账,就算全国电力全用钍资源供应,现有储量也够用上千年。

这项技术落地,靠的是十几年的埋头苦干。2011年,中科院启动了钍基熔盐堆先导专项。最难的是找地方建堆,受福岛事故影响,不少地方老百姓对核设施有顾虑,团队从福建跑到山东,从江苏跑到青海,最终在甘肃武威红沙岗镇的一片戈壁滩上落了脚。

那里方圆近六千平方公里,常住人口才八百多,建设初期,大家挤在小旅馆里,和施工队搭伙吃饭。有人一年三百多天扎在戈壁,有人推迟婚期,有人主动申请春节留守。从2019年到2024年,除了大年初一,园区全年无休。

技术上也全是自己蹚路,熔盐堆最关键的耐高温镍基合金和核石墨,国际上只有少数企业能生产。团队自主研发了GH3535高温镍基合金和T220超细孔径核石墨,关键材料从一无所有做到了性能一流。如今实验堆整体国产化率超过90%,核心设备百分之百国产。

这座堆的意义远不止于此,传统压水堆必须建在海边,需要大量冷却水。熔盐堆不需要,它可以建到内陆去,和风能、光能互补,风光发电不稳时,熔盐堆就能顶上,保证电网稳当。

原理和工程都走通了,应用自然就跟上。国际上,钍基熔盐堆最受关注的应用之一就是远洋船舶。今年6月初,江南造船在希腊国际海事展上发布了熔盐堆集装箱运输综合体概念方案。

一艘14000标箱的钍基集装箱船设计计划在2026年内完成,建造有望在本十年内启动,这套方案设计了船、港、能源、转运一体化闭环:远洋船靠第四代堆提供动力,浮式平台还能为纯电支线船充电,甚至制备绿氨等绿色燃料。

再看看大洋彼岸,美国海军的核航母大修是个无底洞,尼米兹级航母服役约50年,中期必须换料大修。反应堆埋在多层屏蔽和舱壁里,周围焊死钢体。换燃料要切开航母,把心脏掏出来修。一次大修要花三四年,成本几十亿美元。全美国只有纽波特纽斯造船厂能干这活,排期动不动五年后。

福特号维修排期甚至被挤到2028到2030年,船坞紧缺,劳动力短缺,维修供应链处处漏风,处在建造或维修延误状态的舰船多达八艘。

美国在熔盐堆上也并非没动作,去年12月,爱达荷国家实验室启动了熔融氯化物盐快堆浓缩燃料盐的生产,那是全球首次对熔盐快堆进行核燃料生产与测试。但那只是实验性的燃料生产过程,距离建成试验平台还要等好多年,计划到2030年左右才开始运行实验。

相比之下,中国技术路线呈现出难得的体系化节奏。甘肃实验堆完成了基础技术验证,拿到了宝贵的运行数据;江南造船的船用方案把工程应用摆上了日程。这项技术长远看还有无限可能,制氢、供热、化工,应用场景比很多人想象的广阔得多。

这份荣誉属于那些在戈壁荒滩上坚守十几年的科研人员,也属于稳步推进的中国科技事业。美国也在起跑,但一边刚刚完成燃料试制,另一边已经在燃料成功烧钍的基础上迈出了实际运转的步伐。

当然,新尝试也伴随新问题,核动力商船的运营规则、国际海事组织的监管框架、各国港口的准入标准,还没完全理顺,但规则不是天书,是在实践中一步步完善的。哪条技术路线能够通行,咱们拭目以待。