稀土再立新功,新材料助力无限能源 ——未来核动力与太空基地的坚实基石 2025年11月,由中国科学院牵头建设的钍基熔盐实验堆在甘肃民勤实现重大突破——首次完成钍铀核燃料转换,成为全球首个成功运行并实现钍燃料入堆的熔盐反应堆。这一成就标志着中国在第四代核能领域实现全球领先。 这项“唯一且首创”的技术核心,正是中国科学家利用稀土改性镍基合金取得的关键性突破。稀土元素独特的电子结构在合金中发挥“微量催化”效应,显著提升晶界强度、阻挡腐蚀扩散,从根本上解决了钍基熔盐堆的材料瓶颈问题。由此,第四代核能技术被推向商用化新高峰,清洁、安全、可持续的能源时代由此开启。 更令人惊叹的是,这一新型钍基熔盐堆的体积已可缩小至集装箱大小!它的能效更高、污染更低、几乎实现“零放射性污染”,堪称核能领域的革命性飞跃。 不得不为“中国稀土”点赞——它堪称未来科技的“黑钥匙”。过去,西方多国虽投入巨资,却始终未能实现熔盐堆的长期稳定运行。中国科学家通过在镍基合金中加入稀土元素(如钇Y、镧La),成功提升了材料的抗腐蚀、抗脆化与抗辐射性能,从而彻底解决了反应堆的关键腐蚀难题。 与前三代以铀为基础的核电系统相比,钍基熔盐堆具有显著优势:不依赖水冷系统,结构更灵活、体积更小; 废料以铀-233为主,放射性衰减仅需百年,体积仅为传统核废料的1/20; 能源利用率更高,环境负担更低。 未来,这样的钍堆甚至有望为月球基地和深空探测提供持续核动力。NASA的研究显示,若采用光伏方案,建设月球基地需发射约30次火箭运输材料;而一台“集装箱级”钍堆仅需3次运输即可提供5兆瓦电力,相当于10万块光伏板的输出。 更具战略意义的是,中国拥有全球约80%的稀土资源与钍储量。钍矿常与稀土伴生,使得我国能够构建“开稀土送钍、稀土改性再反哺”的闭环产业体系。按储量计算,中国的钍资源足以支撑两万年以上的能源需求,理论上接近“无限能源”。 如今,随着稀土改性合金的突破,中国不仅攻克了极端条件下的材料难题,也让太空能源从梦想走向现实。 凭借稀土优势与材料创新,中国正引领世界迈入一个全新的能源纪元。
