核能雖然是一種高效的能源，但在目前廣泛應(yīng)用的核裂變反應(yīng)堆中，往往會產(chǎn)生核廢料和核廢水這兩種高危廢棄物，對這兩種廢棄物必須要妥善處置，不然可能會對地球環(huán)境造成污染。除了會產(chǎn)生廢棄物，安全性也是很多人擔心的問題，因為使用核能進行發(fā)電，一旦出現(xiàn)大的事故就有可能引發(fā)核泄漏。

雖然有風險，但也不能因噎廢食。隨著技術(shù)不斷迭代升級，目前核電站中提供能源的核裂變反應(yīng)堆已發(fā)展到了第4代，已經(jīng)變得越來越安全。

國際上第四代核裂變能系統(tǒng)主要有六種堆型，分別是鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和氣冷快堆，這幾種堆型各有優(yōu)勢。目前我國的第4代核裂變反應(yīng)堆技術(shù)發(fā)展已走在了世界前列，我國已經(jīng)計劃2025年在內(nèi)陸戈壁灘建造全球首個釷基熔鹽商業(yè)堆。

該釷基熔鹽堆由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所負責建設(shè)和運營，預(yù)計2029年建成，建設(shè)地點應(yīng)該是甘肅武威的戈壁灘。其熱功率為60兆瓦，其中10兆瓦用來發(fā)電，另外50兆瓦用來制氫。

這個即將建設(shè)的第4代核裂變反應(yīng)堆是我國及全球首個用來進行商業(yè)發(fā)電的釷基熔鹽堆，但卻并不是我國第一個釷基熔鹽堆。2023年6月，位于甘肅武威的2兆瓦級釷基熔鹽實驗堆獲得由國家核安全局頒發(fā)的運行許可證，這才是我國建設(shè)的首個釷基熔鹽堆。

其實早在上世紀六七十年代，美國等國家均對熔鹽堆進行了研究，但因當時技術(shù)條件所限，以及其他原因，最終還是采用濃縮鈾作為燃料，輕水或重水作為冷卻劑和慢化劑的水冷堆成為了主流。我國計劃建設(shè)商業(yè)發(fā)電的釷基熔鹽堆，這表明中國在釷基熔鹽堆研究方面已取得重大突破。 

目前絕大部分核電站使用濃縮后的鈾235作為核燃料，而釷基熔巖堆使用的是釷232。這是一種穩(wěn)定的核素，但它在捕獲一個中子后就會變成放射性核素釷232。之所以選擇釷作為核燃料，是因為我國的釷儲量比鈾要豐富得多?？茖W(xué)家估計，這足以支撐中國未來2萬年內(nèi)的能源需求！雖說這有點夸張，但釷基熔巖堆真的是僅次于核聚變的無限能源。

以往建設(shè)核電站選址，無論是在內(nèi)陸還是在沿海，均需要傍水而建，因為過去那種核反應(yīng)堆需要用大量的水作為冷卻劑。而熔鹽堆則使用熔鹽作為冷卻劑，可以建在干旱的戈壁地區(qū)，只需要少量的水就可運行，進步意義十分重大。

之所以還需要少量的水，是因為目前絕大多數(shù)核能發(fā)電的方式最終都是將核能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過蒸汽推動渦輪機來發(fā)電，也就是常說的“燒開水”模式。雖然也可以用其他介質(zhì)代替水蒸氣推動渦輪機發(fā)電，但還是燒水比較經(jīng)濟、好使。不過未來技術(shù)進步后，必然可以變成真正的“無水堆”。

不用水作為冷卻劑和減速劑，水不與核燃料直接接觸，意味著就不會再出現(xiàn)核廢水了，不僅再也不用傍水而建，還可以建在地下，這使得核電站的建設(shè)選址更加靈活。我國北方和大西北存在大片干旱、人煙稀少、甚至無人的地區(qū)，如果大量建設(shè)這種類型的核電站，將比風能、太陽能更加高效。

釷基熔鹽堆與以濃縮鈾作為燃料的水冷堆有很大區(qū)別。釷基熔鹽堆中的核燃料直接與熔鹽混合，呈液態(tài)，運行在一個管道中，可以隨時添加核燃料，不需要壓力容器，結(jié)構(gòu)較為簡單。如果發(fā)生故障，當反應(yīng)堆堆芯熔鹽的溫度達到一定閥值，裝置底部的冷凍閥便會被自動熔化，使熔鹽流進可以緊急排放罐中。因此這種反應(yīng)堆不僅不會出現(xiàn)堆芯熔毀、爆炸、核泄漏等情況，還可以建成緊湊型、輕量化、低成本的小型模塊化反應(yīng)堆，比現(xiàn)在普遍使用的水冷堆更為安全可靠。