嗨我是 Mech Muse 👋 今天要跟大家聊一個在核能圈掀起熱議的消息:中國在戈壁灘上的一座熔鹽實驗反應器,最近完成了「釷(Th-232)轉換成鈾(U-233)」的關鍵實驗,這在全球小型先進反應器發展裡,可以說是一個很重要的里程碑。
這篇文章我會帶你看懂幾件事:
- 這項「釷-鈾轉換」到底是什麼技術?
- 為什麼它對未來的小型反應堆(SMR)這麼關鍵?
- 背後的時間線、研究團隊與技術細節。
- 最後,我們一起聊聊這項成果對全球核能趨勢代表什麼意義 🔍
不是商用 SMR,而是更前沿的「先進小堆」實驗平台🔋
根據 NucNet(2025/11/04) 的報導,中國科學院上海應用物理研究所(SINAP)在甘肅戈壁灘的 TMSR-LF1 熔鹽實驗堆,成功驗證了「釷轉鈾」這一步,也就是讓 Th-232 在反應過程中吸收中子、衰變成可裂變的 U-233。這不只是核化學實驗的進展,而是對未來核燃料循環的一大關鍵。

官方強調,這座反應器屬於「先進小型實驗堆」,目的在於驗證技術與燃料循環,並非用來商轉發電的 SMR(小型模組化反應器)。它的功率只有 2 MWt 左右,用來測試燃料、材料和運行機制,為之後的示範堆打基礎。
👀 如果你平常有在追小型核能技術的新聞,大概知道 SMR 強調的是「模組化、商用化與量產」,而這次的實驗堆更偏向「科學驗證」。雖然名字都帶「小堆」,但路線不同:SMR 是走產業落地,而這個熔鹽堆是走前沿技術。
熔鹽反應器(MSR)本身就相當特別。它使用的是液體燃料鹽,能在近常壓下高溫運行,有自我保護的「凍塞(freeze plug)」安全機制。這種設計天生就很適合進行釷燃料研究,也難怪中國會選在這條路上發力。
從研究到成果:中國熔鹽堆發展時間線
🕓 讓我們快速整理這個實驗堆的發展脈絡:
- 2021 – 2024|建置與啟動階段 中科院團隊在甘肅武威(民勤)地區建設 TMSR-LF1,這是一座主要研究「熔鹽堆 + 釷-鈾燃料循環」的小型實驗反應器。2024 年底,他們完成了第一批釷燃料的加入。
- 2024 – 2025|邁向示範階段 中國規劃未來在戈壁地區建造功率更高的示範堆,藉由「研究 → 示範 → 推廣」三步走策略,逐步把技術從實驗室搬進工程應用。
- 2025/05|不停堆補充燃料 🔄 今年 5 月,團隊完成了一次「不停堆加料」測試,也就是在不中斷反應器運作的情況下補充燃料。這對熔鹽堆來說是一大亮點,因為液態燃料本來就可以在線補料、抽樣與再處理。
- 2025/11 初|達成釷-鈾轉換 ✅ 11 月初,中國官方宣布完成首次「釷轉鈾」反應,並取得有效數據。NucNet、World Nuclear News、新華社等媒體都在同一天報導,確認這是全球首批成功展示的釷燃料轉換之一。
這條時間線可以看出,中國在「燃料循環」這條路線上走得相當穩。每一次公布都圍繞同一主題:讓釷燃料真正能被轉換、可控、可持續。
為什麼這件事重要?釷燃料與未來小型堆的連結
我們先來拆解一下這個關鍵字:「釷-鈾轉換」。
🧪 簡單講,就是把 Th-232 變成 U-233。
釷本身不能直接裂變,但經過吸中子 → 衰變 → 生成 U-233 的過程後,就能作為燃料使用。這樣做最大的意義在於:釷在地殼裡比可用鈾多好幾倍。如果能掌握這條路,就等於開了一條新的燃料供應管道。
🔥 熔鹽反應器為什麼特別適合?
因為燃料是液體鹽,能直接在系統中流動,甚至可在線化學處理。不用像傳統燃料棒那樣拆裝、重製,讓整個燃料循環更靈活。再加上 MSR 是近常壓運作、具被動安全特性,在理論上更安全、更可控。
但要注意 ⚠️ ——這條路不是沒有挑戰。
雖然釷燃料理論上能減少長壽命廢棄物,也能讓燃料利用率更高,但生成的 U-233 通常伴隨 U-232,而 U-232 的衰變鏈會放出高能伽瑪射線,讓再處理工作變得超困難。這意味著實際操作需要更嚴格的防護與化學控制。
👉 換句話說,中國這次的成果證明「做得到」,但離「能大量、安全、經濟地做」還有距離。
從產業角度看,這其實是 SMR(小型模組化反應器)的一個「前哨戰」。
SMR 強調量產與模組化,而 TMSR-LF1 在做的是「燃料循環技術」的底層驗證。當這一塊成熟,SMR 才有可能導入更高效的燃料設計,讓整體系統更自給自足。
總結:這不是終點,而是核能新篇章的起點 🌍
- 🇨🇳 成果本身:中國 TMSR-LF1 在戈壁地區完成「釷-鈾轉換」實驗,確認技術可行。這是釷燃料研究的重要里程碑。
- ⚙️ 定位與差異:它是 2 MWt 等級的實驗堆,重點在科學與技術驗證,與商用 SMR 的方向不同,但互相補足。
- 🧩 潛在意義:若未來能穩定量產 U-233 並解決再處理問題,釷燃料可望成為全球核能的新選項。
- ⏳ 挑戰仍多:材料耐腐蝕性、化學純度控制、放射防護等仍是關鍵難題。接下來要看中國是否會釋出更詳細的數據,以及示範電站的推進情況。
整體來說,這項進展不只是中國的突破,也是整個「小型先進堆」技術線的重要信號。
如果這條燃料循環能被真正工程化,也許未來我們會看到新一代「釷基小型堆」在能源版圖上登場 🔋。
這就是今天的分享 💬
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