一、它解决了什么问题？——把"不能裂变的钍"变成"能裂变的铀"

要理解这件事的难度，先要说清楚钍是什么。

钍-232 是自然界中相当常见的一种元素，但它不能自己发生裂变，所以过去它只能被当成"工业废料"——中国是全球稀土储量大国，钍几乎全部是开采稀土时顺带产出的伴生副产品，一直躺在仓库里当负担。

钍基熔盐堆做的事，本质上是一次"点石成金"的核反应：

钍-232 吸收一个中子 → 经过两次衰变 → 变成铀-233 → 铀-233 可以裂变，释放能量。

这个过程在理论上早就算得出来，但从来没有人能在真实运行的反应堆里验证过。因为它需要同时满足几个苛刻条件：熔盐要流动、堆芯要临界、温度要够高、还要能在线往运行中的堆里加钍而不停堆。

2025 年 11 月 1 日，中国科学院正式宣布：中科院上海应用物理研究所牵头建成的 2MWt 液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1），首次完成钍铀核燃料转换，直接检测到钍与铀的关键核素信号。这项成果随后入选国家自然科学基金委2025 年度"中国科学十大进展"。

这是全球第一次在熔盐堆中实现钍到铀-233的转化——目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。

二、走到今天有多难？一条17 年的路

钍基熔盐堆并不是突然冒出来的天才idea。中国在 20 世纪 70 年代就曾开展过熔盐堆研究，受限于当时的科技与工业基础，路线一度中断，转向更成熟的压水堆。直到2011 年，中科院正式启动钍基熔盐堆核能系统战略性先导科技专项，团队才从零开始重新出发。

2011年中科院正式启动钍基熔盐堆核能系统战略性先导科技专项，从零开始建立技术体系
2016—2017年为实验堆选址跑遍大半个中国，最终落地甘肃武威民勤红沙岗戈壁滩
2018年实验堆破土动工，团队"没有困难，要我们做什么？"
2023年10月11日首次实现临界，达到自持链式反应。首次加料时曾遇熔盐冻堵，团队在严格核安全约束下排查故障、调整运行方案
2024年6月17日装置达到满功率运行，堆芯出口温度达 650℃
2024年10月全球首次不停堆在线加注钍燃料，33 枚燃料胶囊经十多种操作预案成功入堆
2025年11月1日首次实现钍铀核燃料转换，成为全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆；入选 2025 年度"中国科学十大进展"
2026年3月12日生态环境部正式公示受理小型模块化钍基熔盐堆研究设施选址阶段环境影响报告书
2026年启动 10 兆瓦级研究堆建设（紧邻实验堆的工程中试装置）

三、最难的一关：材料与腐蚀——这才是试验设备的主战场

如果说"钍—铀转化"是这台堆的皇冠，那么真正卡住整个路线的，是材料。

高温熔盐是一套极其苛刻的服役环境。它同时具备高温、强氧化性、流动冲刷、辐照损伤、且含有多种活性氟物种——对金属结构材料而言，几乎是最"难伺候"的组合工况

为了应对熔盐腐蚀，堆体关键管路、储罐、换热器大量采用 GH3535 高温镍基合金。围绕这一材料体系，中国还编制了《钍基熔盐堆用 GH3535 高温镍基合金焊接技术规程》《钍基熔盐堆安全容器安装技术规程》《钍基熔盐堆蛇纹石混凝土技术规程》等行业标准，填补了第四代核能系统在相关领域的技术空白。

而"腐蚀速率 20 → 2 微米"这个数字背后，是成千上万次长周期腐蚀试验、应力腐蚀开裂试验、腐蚀疲劳试验在背后跑出来的。熔盐环境下材料的力学退化行为——包括应力腐蚀开裂（SCC）、腐蚀疲劳、蠕变/蠕变疲劳交互作用——与传统水环境完全不同，评价方法必须重新建立。

（凯尔孚——熔盐应力腐蚀试验设备）

一座堆，照亮一条路

把时间尺度拉长来看，钍基熔盐堆的真正意义也许不在于它明天能发多少电，而在于它证明了一件事：人类可以把"不能裂变的钍"变成"能裂变的铀"，并且在常压、缺水、戈壁的条件下做到这件事。

从 2011 年立项到 2025 年实现转化，14 年；从 2MW 实验堆到规划中的百兆瓦示范堆，路线图已经排到了 2035 年。这不是一次短跑，而是一场需要两三代人接力 marathon。

而在这条路上，每一步都需要试验数据的支撑——包括那些在 650℃ 的熔盐里、在数千小时的长周期里、在微米级的腐蚀速率里，一点一点测出来的真实数据。这些数据从哪里来？

这正是材料试验设备行业的价值所在。

本文为行业新闻科普内容，数据均引自新华社、中国科学院、中国经济网、中国能源新闻网等公开报道，仅代表作者观点，不代表本公司立场。