中国已经在甘肃建成并运行了一座具有重要意义的钍基熔盐实验堆，这被视为潜在的新一代核电技术。其实早在20世纪60年代，美国就率先进行了大规模钍燃料验证——宾夕法尼亚州的Shippingport核电站曾在1977—1982年成功运行“轻水增殖堆”（LWBR）钍燃料实验堆芯，这是全球唯一在商用规模核电机组中完成的全堆芯钍-铀增殖验证。
钍作为核燃料的主要优势
-钍在地壳中的丰度约为铀的3–4倍，可经济开采储量远超铀。
-大多数钍基反应堆设计（尤其是熔盐堆）具有更高的固有安全性，严重事故概率极低。
-产生的长寿命超铀放射性废物显著少于传统铀-钚循环。
-钍燃料循环更难直接产出武器级材料（育成的233U虽理论上可用作核武器，但伴生232U的强γ辐射使其处理极端困难，这也是当年美国军方最终放弃钍路线的主要原因之一）。
中国的新进展
2023年，中国在甘肃武威建成的2 MWt液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1）实现满功率168小时连续运行，并完成世界首次不停堆在线加料，传统固态燃料反应堆无法做到这一点。该堆采用液态熔盐同时作为燃料载体和冷却剂，代表了最受关注的第四代核能技术路线之一。目前，更大规模的甘肃360 MWt（电功率约168 MWe）钍基熔盐示范堆正在紧张建设中，计划2030年前后并网。
钍基核能目前仍面临的主要挑战
1.技术成熟度低：全球尚无商用规模钍基核电厂，所有项目仍处于实验或示范阶段。
2.233U燃料处理难题：钍循环育成的可裂变材料233U总是混有232U，其衰变链产生强γ辐射，需要远程操作和重屏蔽，极大增加后处理难度。
3.燃料循环设施不成熟：熔盐堆所需在线化学后处理技术目前仅实验室验证，工业级设施尚未建成。
4.前期研发与建设成本极高：新堆型、新材料、新供应链都需要从零开始。
5.法规与监管障碍：现行核安全法规、审评专家和标准几乎全部针对传统轻水堆，钍基熔盐堆需重新建立完整法规框架。
6.运行经验不足：相比轻水堆70年的海量运行数据，钍基堆的实际运行反馈极少。
美国最早的钍基反应堆实验
Shippingport核电站1957年作为美国首座商用核电站并网，最初使用普通铀燃料。1977—1982年，在美国海军核计划支持下，该电站换装钍-铀增殖堆芯，5年运行期间实现增殖比1.014，充分证明了钍燃料在轻水堆环境下技术可行。项目目标达成后，堆芯换回常规铀芯继续商业运行至1982年寿期结束退役。
钍基核能是极具前景的第四代核能技术之一，尽管距离大规模商用仍需时日，但计算机模拟、数字孪生、高温材料、增材制造等技术已远超上世纪70年代，这使得新一代钍基熔盐堆在安全性、经济性和废物最小化方面拥有巨大潜力。目前，中国在这一领域已走在世界最前列，而美国当年的先驱实验也为今天全球钍基核能复兴提供了宝贵的历史数据和信心。
原文链接：
https://www.energycentral.com/nuclear/post/thorium-power---is-this-the-key-to-a-new-generation-of-nuclear-plants-pQEg86E2IdumwJB
作者：Julian Jackson
本文已进行编译。
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