這幾年，中國已經受夠了被各種能源專案“卡脖子”，開始積極尋求核電技術的突破。
現在，我們取得了成果。中國在甘肅省成功建立了世界首座釷燃料核反應堆，以“清潔能源”著稱的它已經開始測試，預計將在2040年實現全國商用。
除此之外，印度也在去年宣佈，2025年印度會實現全球第一個商用釷反應堆，2050年將讓這種新反應堆的核電發電量，達到全國總量的30%。
一個是2040年，一個是2025年，印度這下就相當於宣佈自己的新核電技術在世界上領跑，並超越了中國15年，到底是有理有據，還是慣性吹牛？在這項世界前沿技術上，能先取得成就的真的會是印度嗎？
釷反應堆是什麼？
從1954年第一座核電站建成之後，世界上已經發生了100多起核事故，切爾諾貝利和福島核電站的慘劇歷歷在目，給世界上所有人留下難以跨越的陰影。這幾年中國要發展核電，依然有相當多的民眾對此表示排斥。
這種恐懼的核心在於當今核電的燃料——鈾。其中的鈾-235和鈾-233具有很高的放射性和毒性，使用它們作為核燃料，不管再怎麼強調操作的安全性，終究是一個可能爆發的隱患。
於是，全球一直在尋求能夠替代鈾的“清潔”核燃料。這看似不搭邊的兩個事物，還真被人類給找到了，它就是釷。釷是一種具有微弱放射性的錒系金屬，作為核燃料的它，具備很多特有優勢：
一、安全係數高。
釷最穩定的同位素釷-232，半衰期長達140億年，放射性大大低於鈾，衰變時釋放的α射線甚至無法穿透人類面板的表層。
而且，液態氟化釷反應堆的技術也更安全，它的執行環境是常壓高溫，不會出現像福島核電站那樣發生氫氣爆炸事故。同時，它也不會出現高溫燒燬的情況，釷反應堆底部的冷凍塞會自動檢測溫度，超過一定限制就自動融化，讓釷燃料熔鹽全部流入應急儲存罐中，緊急停止反應。冷卻劑氟化鹽雖然有毒，但是遇冷就會凝固，不存在洩露的危險。
釷反應堆
二、熱轉換效率高。
鈾在進入反應堆之前需要經過高濃縮，但釷是可以直接利用的核燃料。不僅如此，液態釷燃料流進堆芯之後發生裂變反應，產生的熱能能被自身吸收，流出堆芯後再次重返臨界狀態，能夠實現迴圈利用。
1噸釷產生的效率能抵得上200噸鈾，相當於約350萬噸煤炭。用諾貝爾物理學獎獲得者的卡洛·盧比亞的話來說：一塊拳頭大小的釷金屬，能為倫敦供電一星期。
熱轉換和迴圈過程
三、釷基熔鹽堆的“副業”——制氫和清潔甲醇生產。
釷基熔鹽堆不僅僅能發電，還能利用它進行清潔化工生產，其中又以高溫制氫和清潔制甲醇為主。
釷基熔鹽堆能提供大量的廉價電力和工業熱能，能夠透過高溫電解水蒸氣製造氫氣，大大降低了現有制氫技術的成本，可以一定程度緩解中國燃氣緊缺的現狀。
而有了以上氫氣的供應，就可以同時用清潔的二氧化碳加氫製造甲醇。不僅可以將二氧化碳變廢有用，比起現有的制甲醇法還更加環保。
高溫制氫
四、資源豐富。
如果按照國際通用演算法，未來核電規模會增長到現在的數倍，可用的鈾-235礦將在40年內用盡，剩下的絕大多數是無法利用的鈾-238。
但是，世界上釷的儲存量卻是鈾的4倍，和鉛差不多普遍，而且礦藏中大部分是可用的釷-232，預計可以供應人類數千年的電力。
釷金屬
中國和印度，誰的優勢更大？
現在，中國憑藉著甘肅的釷燃料反應測試堆成功走在了世界的前列，但同時不可忽視的還有一個國家——印度。
印度或許是世界上最熱衷於釷燃料發電的國家，他們的處境和中國些類似，都是“貧鈾”國家，如果要和那些已經興起了鈾燃料核電的國家，比如日本，來比拼，註定是佔不到什麼優勢的。
印度民眾對核能的支援
而且印度比起中國的電力還要貧乏，中國至少還有豐富的煤炭資源可用，但印度的燃煤質量卻非常差，這讓他們對於核電新能源的需求比中國更迫切。
印度雖然貧鈾，但卻是一個富釷國家，釷礦的儲量能夠達到30萬到85萬噸，是全球蘊藏量的約1/4，他們利用這個優勢，從上世紀90年代初，就開始不斷設計加壓重水反應堆（PHWR）。近幾年，他們國產的PHWR已經可以實現單個核容量達到 700MW，其研究時間達到了30年以上，和中國差不多，因此印度人說話也算有底氣。
印度重資建造的重水反應堆，位於印度南部卡納塔卡邦境內的凱加核電廠
但他們的核電技術其實並非真正的第四代清潔核能，而是採用釷作為“增值性材料”，讓釷-232吸收中子變為鈾-233，原理的新舊很難界定，所以印度至今也不敢自稱跨入了第四代核能技術。
相比之下，中國發展的釷基熔鹽堆（TMSR）則是真正的第四代技術，而且是六種堆型中最主要的反應堆技術。這種技術的基礎原理是利用釷-232的增值產生釷-233，利用“雙流閉環連續執行系統”來實現原料的迴圈利用。
除此之外，從這種釷反應堆中產生的錒系元素廢料，壽命遠遠小於鈾反應堆所產生的，危害從幾萬年降到了幾百年。
而且，中國也有著不輸給印度的釷儲量，我國目前已經探明的釷礦在30萬噸以上，光是白雲鄂博礦區的釷礦就可以支撐中國的能源需求上千年。
白雲鄂博礦區
中科院也看中了這些豐富的儲量，在2018年定址甘肅，並組建了超過700人的研究團隊，旨在讓這第一個反應堆成為“能夠開展大量研究的試驗平臺”，不僅是為中國所用，同樣是為世界所用。
有很多外國科學家表示，他們將從這裡獲得很多新的科學認知，並且對成功抱有很高的希望。國際的態度，和中國的嚴謹也是分不開的。不僅是熔鹽反應堆，中國對6種有前景的反應堆技術都制定了計劃，包括用鉛、用鈉冷卻的堆型，最後才敲定這種核廢料清潔的核反應堆。
中科院上海應用物理所的設計規劃圖
釷反應堆的優越已經顯而易見，可是為什麼現在才被重視起來？其實釷早在上世紀60年代就被美國研究過了，但那時卻沒能把它發展下去。
當時美國正在和蘇聯進行冷戰，兩國都卯著勁想要增強自己的武器儲備，美國明面上是發展核電，其實私心是想利用核電的廢料——鈽-239製造核武器。而釷燃料過於“無害”，裂變迴圈產生的副產品是鏷-233，不符合美國的預期，因此這個偏向民用的計劃很快只能被迫下馬。
幾十年後，人類捨棄了戰爭的私心，重新考慮起這種相對清潔的核能源，才發現它的優越所在。不過，鈾核電發展了那麼多年，現在突然要轉到釷的方向，國際上是非常缺少相關產業鏈的。
一座核電反應堆不只是它本身，更代表了一套完整的核工業系統。就拿釷基熔鹽堆技術來說，它燃燒過後，會產生名叫二氧化釷的廢料，這種廢料的化學性質穩定，所以需要在廢料中引入少量的硝酸和氟化氫讓它溶解，這樣必定會加劇廢料的腐蝕性，需要尋找新的材料來盛裝。
不止是燃料儲存問題，燃料的材質、反應堆的結構、熱力穩定性、如何換料等等都是全新的課題，沒有任何國際經驗可供參考。
因此，我國和印度還都在摸索的路上，誰能先突破這些瓶頸，誰就能走在世界前沿，作為第一個將釷反應堆商用的國家，極大改變世界的能源局勢。
在此，我先給中國押上一票，畢竟大話誰都會說，拿出實績才是硬道理！
