中国如今反超美国整整十年

2025年12月18日，美国《纽约客》杂志挂出了一篇由记者撰写的长稿，题目翻译过来是《美国如何给了中国核能优势》。

稿子里反复提到一件让华盛顿不太好开口的往事，那就是上海应用物理研究所当年掏了大约四百万美元，走进了田纳西州橡树岭国家实验室那间堆满积灰文件夹的档案室。 《纽约客》援引项目参与者陈堃的说法，这几百万美金当时在美国人眼里更像是“学费加门票”，橡树岭甚至觉得自己拿到了救命钱，没人把中国同行当成竞争对手。

一些美国博主在社交平台转发该文时，用了“剽窃”二字去形容中国对橡树岭熔盐堆技术的消化吸收，但稿子本身讲得很清楚，这是一份白纸黑字签过字的政府间合作备忘录，知识转移是双方自愿且公开的。 真正让美媒咽不下这口气的，是中国钍基熔盐实验堆目前的成绩单：目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆、且获得钍铀核燃料转换实验数据的熔盐堆。 旧卷宗漂洋过海，老梦想重燃东方 1965年6月的美国田纳西州，橡树岭国家实验室里的MSRE反应堆首次达到满功率。

这是人类第一次让一台“喝熔盐”的反应堆真正跑起来，前后持续运行了约莫四年半，直到1969年12月项目被叫停。 主持这项工作的实验室主任阿尔文·温伯格对外预测过一句很有名的话，意思是只要把钍资源和液态燃料循环打通，人类的能源账本能撑上几万年。 然而1970年代冷战格局重塑了美国的核能优先级，液态金属快中子增殖堆因为能顺带产出核武器所需的钚材料得到军方背书，而熔盐堆没法做副产品、拿不出武器化价值，被挤到了预算表的最末端。 被外界称为“氢弹之父”的爱德华·泰勒后来给这段取舍下了个评语，叫“一个可以原谅的错误”，六个字写得挺克制，味道却不轻。

1973年底温伯格被解除实验室主任职务，橡树岭那套熔盐堆技术文档随后被打包封存，整整三十八年没人再翻动。 事情的转折点出现在2011年1月，中国科学院正式启动“钍基熔盐堆核能系统（TMSR）”战略性先导科技专项，主帅是中国科学院上海应用物理研究所的徐洪杰研究员。 同年年底，中科院与美国能源部签署了关于熔盐堆合作研究的政府间备忘录，中方以资金注入的方式参与橡树岭熔盐测试回路的重建。 《纽约客》提到的那笔约四百万美元合作费用，在当时的橡树岭差不多相当于“续命输血”，因为金融危机之后美国联邦科研经费被砍得很厉害，老实验室连重新烧开熔盐的电费预算都得精打细算。

参与协作的美国资深科学家戴维·霍尔科姆曾对《麻省理工科技评论》交底，熔盐堆这一代关键人物退休速度惊人，有的甚至已经离世，中方的资金让这些老专家把毕生积累落到纸面、落到实操、落到可复现的实验数据上。 橡树岭当时的内部估计是，中国人顶多能摸到一些工艺皮毛，真正的核心难点卡在极端高温材料、液态燃料在线处理、热工水力这些需要几十年工程沉淀的地方。 腐蚀难题自己啃，国产设备满堂红 2018年9月30日，TMSR-LF1实验堆项目在甘肃省武威市民勤县红沙岗工业园区正式动工，选址在巴丹吉林沙漠南缘的半沙漠地带。

2020年1月，中国国家核安全局向上海应物所颁发了TMSR-LF1建造许可证，整个项目进入设备安装与系统联调阶段。 这个过程里最硬的一块骨头是材料腐蚀。 高温熔盐在堆内温度经常跑到700摄氏度以上，对金属管路和容器的侵蚀能力惊人，国际上公开发表的最佳成绩是每年约20微米腐蚀深度，这个数对设计寿命以数十年计的反应堆而言几乎是不可接受的。 中国科学院金属研究所、山西煤炭化学研究所联手国内多家特种合金制造企业，花了小十年时间自主研发出代号GH3535的新型镍基合金，把腐蚀速率压到每年2微米以内，一下子把国际材料学界对熔盐合金寿命的认知边界往前推了一大截。

另一个被外界低估的本事是国产化。 目前中国钍基熔盐堆相关技术的整体国产化率超过90%，关键核心设备100%国产化，供应链处于完全自主可控状态，意思是从一颗阀门到一段管路都不需要看别人脸色。 工程进度跟得也紧。 2023年10月11日上午11时08分，TMSR-LF1实现首次临界，这是全球范围内自MSRE停堆之后、半个多世纪里重新点亮的第一座在役熔盐堆。 2024年6月17日中午，该堆完成2兆瓦热功率满功率并稳定运行的里程碑节点。

2024年10月，中国国家核安全局批准向堆芯装入钍燃料的运行许可申请，上海应物所随即完成首次钍燃料入堆，并在同月开展了全球首次在不停堆状态下的在线加钍操作，运行数据显示检测到钍-232吸收中子后衰变产物镤-233，这意味着钍铀增殖链条已经启动。 2025年4月8日，徐洪杰在中国科学院的一次内部学术会议上第一次公开确认了上述数据，并讲了一句被各家外媒反复引用的话：“我们如今已站在全球核能创新的最前沿。”

钍铀循环已跑通，示范并网进倒计 2025年11月1日，中国科学院向外界正式对外宣布，TMSR-LF1实验堆在实验数据层面确认实现了钍-232到铀-233的核燃料转换，由此成为目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆、获得钍铀燃料转换实验数据的熔盐堆。 上海应用物理研究所所长戴志敏对《中国科学报》记者倪思洁解释，钍铀循环打通之后，中国有能力把地壳里储量丰富的钍资源纳入核燃料体系，这为核能开辟出一条可持续并且不受外部铀贸易牵制的新通道。 中国已探明的钍资源总量位列全球第二，而且与稀土共伴生，开采经济性相对不低。

这对铀资源进口依存度长期在70%以上徘徊的中国而言，意义不只是科研荣誉，而是实打实的能源安全底牌。 熔盐堆的另一个长处是常压运行。 它不像传统压水堆那样顶着高压做功，一旦温度异常攀升，核反应链条会自己滑向停堆态，再加上设计里预埋的“冷冻阀”机制，可以在非正常工况下把堆内熔盐泄入应急贮存罐，从物理机理层面杜绝堆芯熔毁风险。 高温特性也打开了别的想象空间。 700摄氏度以上的热源可以直接驱动热化学制氢，拿来做“绿氢”的能量账算得过来；同样的物理尺寸也适合塞进小型化应用场景，比如为海上航行平台提供静音稳定的动力。

至于太空工程方向，由于月球表面昼夜温差动辄跨越300摄氏度，熔盐堆既能作为月球基地的主力热源，其废热还能被引去融化温度低至零下180摄氏度的月壤，用来烧结建筑构件。 对照之下，大洋彼岸的进度看起来就有点追不上节拍。 美国目前被视为熔盐堆路线头号商业化希望的初创企业Kairos Power，其在橡树岭的Hermes示范堆于2024年7月17日才真正破土动工，首堆临界时间按公开表述要排到2027年之后。 多位美国核能政策研究人员在《纽约客》该篇稿件里坦言，即便联邦层面继续加码《通胀削减法案》里针对先进核能的30%投资税收抵免，并延续能源部在2020年给予Kairos Power的3.03亿美元专项资助力度，美国在工程化验证和商业化示范两个关键节点上，在部分工程节点上仍落后于中国的现有进展。

按照中国国家原子能机构披露的“三步走”路线图，2017年立项、2018年开工、2023年首次临界、2024年满功率、2025年钍铀转换，下一个台阶是在2030年前后完成10兆瓦研究堆的建设，并力争在2035年前后建成100兆瓦级的钍基熔盐示范堆并实现并网发电。 全面商业化部署的时间窗按业内判断会落在2040年前后，届时制氢、合成甲醇等非电应用也会一并铺开。

科研层面的功夫没少下。 上海应物所材料研究部主任黄鹤飞曾对《中国科学报》介绍，该所研究人员对熔盐堆候选结构材料的某一力学指标进行了56011小时的连续监测，相当于六年多不断电、不中断的数据积累，这个样本量目前是全球最长的。 团队日常的工作节奏也颇见功力，2023年上海应物所常年驻场武威现场、累计驻场超过100天的研究人员有一百余位，驻场超过200天的二十余位，最长的个人达到294天。 《麻省理工科技评论》写过一句颇具画面感的评语，意思是半个世纪前诞生于橡树岭的那个美国梦，正在数千英里之外的中国戈壁一步步变成图纸之外的现实。

当有人把科研当成生意、把合作当成清库存时，另一群人正把同样一摞图纸当成国运工程来推。 几百万美元的合作费换到的不是“剽窃”，而是中国核能工业链条自主迭代的起跑枪声，到今天已经取得了值得重视的工程进展。