文|避寒
编辑|避涵
1973年,美国把一项顶尖核能技术自己亲手关掉了。四十年后,中国人花400万美元,从橡树岭国家实验室拿到了那批尘封的资料。
现在,甘肃武威的戈壁滩上,全世界唯一一台运行中的钍基熔盐实验堆正在稳定出力,烧的是中国自己满山遍野的钍矿。
美国人回头想拾起这门技术,发现当年的工程师早就退休的退休、作古的作古,连像样的实验平台都要从头搭。
这笔买卖怎么算,都是美国人吃了大亏。
一桩被尘封五十年的"美国发明"
熔盐堆这个东西,根子就在美国。
1954年橡树岭实验室搞成了世界上第一台熔盐堆的临界实验,到1965年又建成了那台著名的MSRE,连续跑了一万三千多个小时都没出事。
按照当时美国核科学家温伯格的想法,这玩意儿是核能的未来,常压运行,不会像福岛那样堆芯融化,用钍做燃料还能大幅减少核废料。
可到了1973年,尼克松政府一纸行政命令,经费说砍就砍。
原因不复杂,当时军方和政府要的是能产钚、能造武器级材料的快中子增殖堆,熔盐堆这种"民用导向"的技术路线不合口味。
温伯格因为公开反对轻水堆的安全性,被赶出橡树岭。熔盐堆的全部图纸、材料配方、运行日志,被打包封存,之后基本就扔在那儿吃灰。
从1979年三哩岛核事故之后到2012年,美国本土三十多年没有新开工一座反应堆。熔盐堆这条支线,在美国相当于直接断了香火。
400万美元换来一整套"遗产"
真正的转机出现在2011年前后。
中国科学院当时启动了"未来先进核裂变能"的战略先导科技专项,钍基熔盐堆是其中的重头戏。最初的负责人是徐洪杰,一位之前主导过上海光源建设的物理学家。
那几年中美关系还相对宽松,两边签了核能合作协议。中科院上海应用物理研究所跟橡树岭谈了合作,中方出资,橡树岭开放技术资料和合作交流渠道。
美国方面当时的想法估计是:这些资料反正在仓库里烂着,收点钱给中国人去啃又何妨?
美国核科学家、MIT核科学与工程系首席研究员查尔斯·福斯伯格当年接受IEEE《光谱》杂志采访时说过一句很实在的话:"橡树岭的钍反应堆相关知识产权大多都在公共领域里,六七十年代那几千份公开报告才是真正的"数据富矿",中国人用上了。"
中国团队的起步资料,主要正是来自橡树岭当年大量公开发表的技术报告,而官方合作协议的签订,则进一步提供了与美方核能专家当面交流、咨询的渠道。
这种"书面知识加实地请教"的方式,比单纯查文献要高效得多。
到了2016年,特朗普当选,美国能源部突然想起了"技术外流"这事,威胁要吊销对华核能技术出口许可,橡树岭跟中科院的合作被叫停。可此时已经晚了,中国这边地基都快打好了。
戈壁滩里埋头八年,一声不响憋出来一套系统
熔盐堆这东西说起来简单,不用水,用熔化的氟化盐做冷却剂,常压运行,不会爆堆芯。但真要做出来,几乎每一个零件都是难关。
关键材料镍基合金,立项的时候全世界只有少数几家能产,中国得自己从头研发。
核石墨要耐腐蚀耐辐照,又是一道硬坎,高温熔盐在管道里一旦温度掉下来就会凝固,整个系统报废。
2023年夏天武威园区就出过一次熔盐堵塞的险情,现场温度四十五度,时任项目负责人戴志敏带着核心骨干在现场扛了下来。
团队在武威民勤的戈壁上,一待就是八年多。按照戴志敏在2026年初接受《经济日报》采访时的说法,从2019年到2024年,除了大年初一,武威园区全年无休,不少骨干一年驻地超过三百天。
整个团队有个不成文的规矩:不发论文,不申请奖项,关键材料和工艺全部国产化,设备国产化率超过九成。
这种憋着一口气干活的做法,放在今天的学术环境里几乎是反常识的。可偏偏就是这种"不出名也不着急"的状态,让中国在一个被美国放弃五十年的赛道上,走到了全世界的最前头。
· 2023年10月11日,2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆首次临界。
· 2024年6月17日,首次满功率运行,堆出口温度冲到六百五十度。
· 2024年10月,完成世界上第一次熔盐堆加钍实验,拿到了"全球首个加钍实验特许"。
· 2025年11月1日,新华社发布消息,武威实验堆首次实现钍铀核燃料转换,成为全世界唯一一座真正把钍烧起来并产出铀-233的运行熔盐堆。
这最后一条才是最要命的。因为它意味着,钍基熔盐堆这条技术路线,不是"理论上可行",不是"实验室里跑通了几个指标",而是在实际运行堆芯里把钍变成了核燃料。
这是从美国MSRE时代一直悬着的一个终极问题,中国人在戈壁滩里给了它一个确定的答复。
美国人回头一看,发现自己已经"手生"了
从中国这边突破消息传出来之后,美国核能圈的反应是很矛盾的。
一方面,橡树岭的老人们心情其实挺复杂,他们一辈子的研究终于有人完整验证了,可继承人不是美国;另一方面,美国的政策层也很清楚,自己错过了一个窗口。
现在美国这边确实也在重启。
Kairos Power拿了能源部三亿美元资助,2024年启动了Hermes示范堆,是美国五十年来第一座非轻水反应堆,目标2027年运行。
特朗普2025年签过行政令要求核电装机翻四倍,TerraPower也拿了二十亿美元政府支持建钠冷快堆。看起来声势不小。
但真要搞钍基熔盐堆这条路,美国现在面临三个很具体的难题。
第一个是人。
当年参与过MSRE的工程师,如今年纪最轻的也已年届八旬。熔盐腐蚀、燃料盐在线处理、钍-铀转换这些工艺,论文里能查到的只是骨架,真正能跑起来的细节是老工程师脑子里积累的手感。
这些东西,中国团队在2011到2016那几年能从美方专家处当面请教,美国自己后来反而断了传承。
第二个是产业链。
镍基合金、核石墨、高温熔盐、监测仪表……这些东西中国已经在国内配套出来了。上海应物所、上海核工程研究设计院、浙富控股旗下的华都公司等单位都参与过关键设备的研制和供货。
美国如果重新搞,等于要从零建一条全新的产业链,光靠私营企业的投入根本凑不齐。
第三个是时间。
中国的下一步计划已经公开了:2026年3月,10兆瓦模块化钍基熔盐研究堆的设计中标,中标单位是上海核工程研究设计院,仍选在武威民勤,2026年内开工。
目标是2030年前后首次临界并满功率运行,2035年建成百兆瓦级示范工程。美国这边的Kairos Hermes示范堆用的是氟盐冷却高温堆,烧的还是传统的铀燃料,跟中国这条"烧钍、液态燃料"的路径根本不是一条道。
为什么说这桩买卖"后悔"值整整半个世纪
有人会问,当年美国"卖掉"熔盐堆技术,是不是真的那么要紧?这事儿要分两层看。
第一层,钍基熔盐堆解决的是中国的能源命门。
中国"富钍贫铀",铀的对外依存度一直居高不下,大部分要从哈萨克斯坦、俄罗斯、加拿大进口。
而钍这东西,光是内蒙古白云鄂博一个矿区,中国地质调查局做过系统摸底,发表在国际学术期刊《地质评论》上的研究显示,仅这一个矿区的钍资源理论储量极为惊人,有科学家估算足以支撑大型工业国的能源需求达数万年之久。
能源独立这件事,对中国的意义不用多说。熔盐堆这条路跑通了,等于把"卡脖子"的能源进口阀门,自己手里多攥了一把钥匙。
第二层,钍基熔盐堆的应用场景远远不止发电。
常压运行、无水冷却、可以做小型化、输出高温,这几条特性组合起来,就把它从"核电站"变成了"便携式能源系统"。
能装在集装箱里拉到西部沙漠给算力中心供电,能装在船上搞核动力集装箱运输,能在工业园区就地制氢、搞煤化工、海水淡化。
2026年6月初,中国船舶集团旗下江南造船在希腊波塞冬国际海事展上,发布了基于熔盐堆的核能集装箱运输综合体概念方案。
这不是单独一艘船,而是一整套"船-港-能源-转运"的体系:大型集装箱母船搭载熔盐堆,配套小型核动力推轮和近海支线货船,还有海上浮式核能码头,富余电力直接电解海水制绿氨。
全球航运减碳这条路,中国准备用熔盐堆跑出来。
对比看一下美国:2026年8月25日,美国海事管理局才跟一家叫Core Power的公司签了核动力商船合作备忘录,目标是2028年开工建第一艘,而且用的还是传统压水堆改良方案。
韩国三星重工和原子能研究所也在2025年9月拿到了熔盐堆核动力LNG船的原则性认可,但离真正下水还有相当长的路。
国际竞争这盘棋,谁先把实验堆跑起来、谁先拿到真实的运行数据,谁的话语权就更重。这件事上中国已经走在前面了。
技术这东西,关掉容易,再开起来难
回看这整段历史,最耐人寻味的一句话,是徐洪杰在中国科学院上海分院内部论坛上说过的:"美国人把研究成果公开留在那里,等着合适的继承人,我们就是那个继承人。我们掌握了文献里的每一项技术,然后往前又推了一步。"
这话听着客气,意思不客气。美国五十年前关掉熔盐堆项目的时候,大概率没想到后来会是中国人把这摊子接过去。
那400万美元放在美国联邦预算里连一个零头都算不上,橡树岭当时估计也只是觉得多了一笔外快而已。
可技术这东西有自己的节奏,你今天不投入,明天就有人补上。你今天把实验堆关掉、把工程师放回家,五十年后想再把这摊子捡起来,材料工艺要重做,供应链要重建,运行经验要重攒,年轻一代的核工程师连实物都没见过。
这中间的空白期,不是钱能一键填平的。
当年的美国人以为熔盐堆是过时的技术,是冷战副产品,关了就关了。但现在回头看,这是一条正好契合第四代核能标准的路径——固有安全、燃料灵活、小型模块化、工业场景适配性强。
它甚至比目前被捧上天的可控核聚变更接近商业化。
按现在的进度,可控核聚变商用大概要等到2050年前后,而中国的百兆瓦钍基熔盐示范堆目标是2035年。
所以这桩"卖出去的技术",不只是美国核能产业的一次失算,更是一次战略判断的失误。400万美元换走的不是几箱档案,而是一个未来能源体系的入场券。
戈壁滩的那座厂房,才刚刚开始
武威民勤的那座2兆瓦实验堆,严格意义上还是个"小玩意儿"——功率不大,不并网发电,主要用来验证工艺、积累数据。
真正的大戏在后面:10兆瓦模块化研究堆要在2026年开工,百兆瓦示范工程瞄准2035年落地,再往后才轮到大规模商用、出口、船用、工业园区就地供能。
但一条技术路线最难的是"从0到1"。中国已经把这一步走通了,剩下的"从1到100"虽然工程量大,但不再是无人区。
相比之下,美国要重新起步,连0到1都要再走一遍,而且少了当年老工程师的当面传授。
有一点可以明确,那就是世界第四代核能技术的赛道上,钍基熔盐堆这条分支,目前只有中国在真正跑起来的堆上做实验。别的国家还在PPT阶段,或者在改良版压水堆上打转。
等到2030年前后,当中国的研究堆首次临界的时候,这个差距大概会扩大到难以追赶的程度。
美国人估计到那时候会更明白1973年尼克松砍掉的那个项目,和2011到2016年向中国开放的那批合作资源,是美国核工业史上最亏的两次操作。
400万美元这个数字小,但它关联的产业空间,用"天文数字"来形容都算保守。
戈壁滩上那个不起眼的灰色厂房里,装着的不是一座实验堆,而是整个中国能源体系未来几十年的一张底牌。
本文核心事实参考以下权威媒体公开报道:
新华社,《新华鲜报|燃料从"铀"到"钍"!我国实现钍基熔盐堆研发突破》,2025年11月1日