? ? 釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System，TMSR），是第四代先進核能系統(tǒng)的 6 種候選之一，包括釷基核燃料、熔鹽堆、核能綜合利用 3 個子系統(tǒng)，具有高固有安全性、核廢料少、防擴散性能和經(jīng)濟性更好等特點。
? ? 2017年11月，中科院、甘肅省簽署四代先進核能釷基熔鹽堆戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。
研究歷史
? ? 熔鹽堆研發(fā)始于 20 世紀 40 年代末的美國，橡樹嶺國家實驗室于 1965 年建成液態(tài)燃料熔鹽實驗堆（MSRE），這是迄今世界上唯一建成并運行的液態(tài)燃料反應堆，也是唯一成功實現(xiàn)釷基核燃料（鈾-233） 運行的反應堆。但由于“冷戰(zhàn)”的考慮，側(cè)重民用的熔鹽堆計劃下馬，美國熔鹽堆研發(fā)中止。
20 世紀 70 代初，中國也曾選擇釷基熔鹽堆作為發(fā)展民用核能的起步點，上?！?28 工程”于 1971 年建成了零功率冷態(tài)熔鹽堆并達到臨界。但限于當時的科技、工業(yè)和經(jīng)濟水平，“728 工程”轉(zhuǎn)為建設輕水反應堆。
? ? 2011年中國重啟釷基熔鹽堆研究。2011 年，中科院圍繞國家能源安全與可持續(xù)發(fā)展需求，部署啟動了首批中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）“未來先進核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）”，計劃用 20 年左右的時間，在國際上首先實現(xiàn)釷基熔鹽堆的應用，同時建立釷基熔鹽堆產(chǎn)業(yè)鏈和相應的科技隊伍。專項依托中科院上海應用物理所，上海有機所、上海高研院、長春應化所、金屬所等 10 家院內(nèi)外科研單位參與。
技術(shù)特點
? ? 熔鹽堆使用高溫熔鹽作為冷卻劑，具有高溫、低壓、高化學穩(wěn)定性、高熱容等熱物特性，無需使用沉重而昂貴的壓力容器，適合建成緊湊、輕量化和低成本的小型模塊化反應堆。此外熔鹽堆采用無水冷卻技術(shù)，只需少量的水即可運行，可在干旱地區(qū)實現(xiàn)高效發(fā)電。熔鹽堆輸出的高溫核熱可用于發(fā)電，也可用于工業(yè)熱應用、高溫制氫以及氫吸收二氧化碳制甲醇等。
工程應用
? ? 2017年4月，甘肅省武威市與中科院簽訂了在武威市民勤縣紅砂崗建設釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）項目的戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，該項目分兩期建設，總投資220億元。
? ? 2017年11月，中國科學院黨組副書記、副院長劉偉平，副院長、黨組成員相里斌，上?？萍即髮W校長、釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）戰(zhàn)略性先導科技專項首席科學家江綿恒一行赴甘肅調(diào)研考察，并與甘肅省人民政府簽署了TMSR項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。
研究意義
? ? 熔鹽堆的優(yōu)異性能主要來自其復合熔鹽冷卻劑的高沸點等物理化學特點，熔鹽還可以用在太陽能集熱、大規(guī)模熱能存儲和大功率電池等，熔鹽的廣泛使用將給能源帶來革命性變化。
熔鹽利用的關(guān)鍵技術(shù)是熔鹽制備與純化技術(shù)、結(jié)構(gòu)材料制備加工技術(shù)、腐蝕控制技術(shù)、熔鹽回路關(guān)鍵儀器設備設計與制造技術(shù)；相關(guān)技術(shù)還包括環(huán)境友好型輕同位素分離技術(shù)、基于復合氟化鹽熱擴散的材料表面改性技術(shù)、高溫熔鹽回路先進測量與控制技術(shù)、熔鹽堆堆芯設備設計制造技術(shù)、先進熱能轉(zhuǎn)換與利用技術(shù)、高溫電解制氫技術(shù)、熔鹽堆乏燃料干法分離與處理技術(shù)、核純釷制備技術(shù)、熔鹽堆燃料制備技術(shù)、環(huán)境中微量放射性氣體檢測與控制技術(shù)等。這些產(chǎn)業(yè)在中國幾乎是空白，TMSR 先導專項將給釷基熔鹽堆全產(chǎn)業(yè)鏈奠定科技基礎.TMSR 團隊已著手與政府、資本和市場等社會要素結(jié)合，將先導專項執(zhí)行中掌握的上述實驗室技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化，推動 TMSR 全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。