中国核电四代堆确定技术主攻方向-第2页-北极星核电网

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然而，目前全世界运行的反应堆绝大多数是热堆，即由热中子引发裂变反应。热堆消耗的主要核燃料是铀235。自然界中铀235的蕴藏量仅占0.71%，其余绝大部分是铀238，占99.2%。因此，我国乃至世界核能的快速发展均面临核燃料未来能否稳定供应的严峻挑战。

钍是最佳替补

钍基熔盐堆是第四代反应堆核能系统的六种候选堆型之一，是瞄准未来20~30年后核能产业发展的需求。相比目前的主流核电技术――第三代反应堆，四代堆包括了核燃料加工技术、反应堆技术和核废料处理技术，所以称为核能系统。第四代核能系统的预定目标，是具备核燃料长期稳定供应、核废物最小化、本征安全性、物理防核扩散和经济性。
钍和铀都是核燃料，但钍不能直接使用，需要先通过核反应将其转换成铀233再使用，所以称为钍铀核燃料循环。熔盐堆（MSR）作为唯一的液态燃料堆，将天然核燃料和可转化核燃料熔融于高温氟化盐中。氟化盐同时作为冷却剂，携带核燃料在反应堆内部和外部进行循环。
熔盐堆的基本特性决定了它最适合使用钍-铀核燃料循环。使用钍-铀核燃料循环的熔盐堆称为钍基熔盐堆。钍基熔盐堆具有以下五大特点：
一是本征安全性。当熔盐堆内熔盐温度超过预定值时，设在底部的冷冻塞将自动熔化，携带核燃料的熔盐随即全部流入应急储存罐，使核反应终止。熔盐堆工作在常压，操作简单安全。熔盐堆还可建在地面10米以下，有利于防御恐怖破坏和战争袭击。
二是核燃料长期供应。对于陆地钍资源储量的估计，中科院院长路甬祥说，不太乐观地估计，钍的储藏量是铀资源的3~4倍，而如果乐观地估计，则可能达到5~8倍。我国是钍资源大国，若能够将钍用于生产核能，可保我国能源供应千年无忧。路甬祥院长同时说：“钍是稀土资源的组成部分，和其他资源混生在一起，如不利用，可能会造成低度的核辐射。”
三是核废料最小化。熔盐堆可以对核燃料和反应产物进行在线添加和在线（或邻堆离线）分离和处理，使得核燃料充分地燃烧，最终卸出的核废料很少，约为目前的千分之一左右。
四是物理防核扩散。传统反应堆所产生的核废料中，有大量易于生产核武器的核燃料钚239，因此存在核武器扩散的风险，而科学界公认钍-铀燃料循环不适于生产武器级核燃料，只能用于产生核能。

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