江南造船厂24万吨级钍基熔盐堆集装箱船开建，和甘肃武威两兆瓦钍基熔盐堆的试运行，表明中国钍基熔盐堆已经开始实用化。白云鄂博矿钍资源占全国七成，可以发电上万年！
江南造船厂将生产24万吨级钍基核反应堆集装箱船，表明钍基核反应堆在小型化，安全性和实用性方面取得突破性进展，未来也可能装备航母。
另据澎湃新闻23年6月18日报道，位于甘肃省武威市的2MW液态燃料钍基熔盐实验堆近日已获得由国家核安全局颁发的运行许可证，能源业界闻之无不欢欣鼓舞。
在人类发展的过程中，使用了大量的化石能源，为自然环境造成了严重的污染。如何在保证工业生产的前提下，减少化石资源的使用，成为世界各国亟待解决的问题。目前，核能是解决这一问题的重要方式。
但是我国虽然土地辽阔，但是建设核电站的关键元素铀的储量却极少。根据有关部门数据，在2021年中，我国所产出的铀仅有1800吨，而进口量却足足高达13000多吨。
由此可见，我国的铀含量远远无法满足社会主义建设的实际需求，如果我国在发电过程中过于依赖铀，那么就会受制于人，难得获得长足的发展。
那么有没有元素可以替代铀？我国科学家给出了一个答案钍！
钍元素是一种既常见的放射性元素，也是重要的核能资源。根据核物理学家的测算，一吨钍的能量相当于200吨铀，350万吨煤，能够轻易提供十亿千瓦时的电力。同时，相对于铀，钍具有安全稳定的优势。
自然界中的钍元素基本都是钍232，它吸收一个中子后，再经两次衰变，就可以转化为铀233，就可以用作核燃料了，这个过程被称做“钍铀循环”。钍资源在地球上是非常丰富的，在地壳中的含量是铀的3倍，而我国更是一个富钍国，钍矿产资源的储量仅次于世界首位的印度，资源量达到了28.6万吨，光是内蒙古的白云鄂博矿就有22万吨，占了77.3%！
钍资源中蕴含的能量更是非常巨大，1吨钍相当于200吨铀，相当于350万吨煤。诺贝尔物理学奖获得者卡罗卢比亚曾表示：如果用钍来发电，按照目前的电能消耗来算，中国钍的储量能够保证未来许多个世纪的发电供应，大概可以使用两万年。
值得重视的是，除了含量高以外，钍元素还具有环保的优势。在传统的核电站中，极为容易出现核废料，这些核废料如果不慎泄漏，会对周围的生态环境造成严重的负面影响。（例如，苏联切尔诺贝利核电站与日本福岛核电站）。
而钍元素在生产、运行的过程中，产生的核废料处理相对容易处理，对环境比较友好，是真正的清洁型能源。
钍基熔盐核反应堆的优势非常大：一是后产生的放射性半衰期短，污染少。
二是安全。在反应堆发生燃料泄漏等故障时，泄漏的熔盐会迅速冷却凝固，呈固体态，不容易扩散，方便处理。当熔盐堆内熔盐温度超过预定值时，底部的冷冻塞自动熔化，核燃料熔盐流入应急储存罐，核反应堆就会停止工作。钍基熔盐堆因为不需要使用大量水配合工作，完全可以建在内陆，甚至可以建在地下，所以熔盐堆又被称作“可建造在地底下的反应堆”。
三、高转化比，大功率密度，燃料组合耗费低，就是用起来非常省钱，这也是能够商业化应用的前提。仅从原理上讲，一座熔盐反应堆生产的燃料在运行几年以后还可以重新再装备一座新的反应堆，具有极高的经济性。
四是可以把个头做得很小，这对上舰使用就非常友好了。甚至有在航空器上提供动力的光明前景。
2023年12月5日，中国船舶集团有限公司旗下江南造船集团有限责任公司，在2023年中国国际海事技术学术会和展览会上，正式发布全球首型、世界最大24000TEU级核动力集装箱船船型设计。该船采用钍基熔盐堆作为动力，超临界二氧化碳发电机组发电。动力系统为全电推进，双电机双轴桨双舵。通常24000标箱的集装箱船体积相当庞大。船体总长能够达到400米，型宽61米以上，满载排水量将近24万吨，相当于两艘12万吨级的航空母舰。
江南造船厂这次发布的KUN-24AP核动力集装箱船可能是国产首艘核动力集装箱船。也是我国第四代核电技术首次应用在民用船舶上。关于第四代核电技术，目前我国处于世界领先地位。第四代核电的反应堆类型有钠冷快堆、超高温气冷堆、铅冷快堆、熔盐堆、超临界水冷堆和气冷快堆一共六种。这六种反应堆技术我们大部分都有研制。其中在山东荣城石岛湾建设了世界首座第四代核电华能石岛湾高温气冷堆核电站。该核电站在2021年就已经并网发电。
我国是世界第二大钍矿资源国，钍基熔盐堆在我国发展潜力巨大。钍基熔盐堆优点很多，非常适合作为船舶的动力堆，尤其适合作为我国下一代核动力航母的动力堆。
首先是钍基熔盐堆的功率密度非常高，有利于降低核动力系统的体积和重量。上个世纪美国甚至专门研制了钍基熔盐堆，准备作为B-36H核动力轰炸机的动力，可见其功率密度之高。而且钍基熔盐堆的安全性非常好，无需压力容器，即使堆芯泄漏，放射性物质也会被固化在冷却的溶融氟化盐中。其实在上个世纪的核动力航母上，核动力系统的重量还是超过常规动力系统的。但是进入新世纪，我国发展的第三代一体化军用核动力系统的体积和重量都已经大幅缩小，系统重量有可能已经小于常规动力系统。如果采用钍基熔盐堆，核动力系统的体积和重量还会进一步大幅缩减。重量和体积一定会大幅度优于常规动力系统。
不光是钍基熔盐堆的体积和重量大幅缩小，核动力航母通常配套的蒸汽轮机也被超临界二氧化碳汽轮机取代。超临界二氧化碳汽轮机相对于传统的蒸汽轮机，技术优势非常大，不但效率高而且体积非常小。超临界二氧化碳汽轮机的体积只有蒸汽轮机体积的三十分之一 。可以大大压缩核动力系统的体积和重量。所以江南厂研制的这套集装箱船用的核动力系统其实也非常适合核动力航母使用。
而且钍基熔盐堆核和超临界二氧化碳汽轮机配套，整体的工作效率非常高。热电转换效率能接近50%，远高于现有航母上使用的核动力系统。现有的军用核反应堆的效率只是在20%-25%之间。我国研制的玲龙一号第三代一体化反应堆的效率已经提高到33%。而玲龙一号又是我国军用反应堆的技术成果。也就是说我国军用核反应堆目前的效率也相当可观。即使如此效率和钍基熔盐堆相比仍然相差很远。可见钍基熔盐堆和超临界二氧化碳汽轮机组合的性能优势非常明显。
如果用上这套动力系统，那么我国下一代核动力航母动力的体积和重量一定会远远优于常规动力系统。当然钍基熔盐堆不光可以用在军事领域，在民用领域也非常有发展前景。因为钍基熔盐堆不需要水作为冷却剂，所以非常适合建设在内陆地区，甚至是沙漠隔壁地区。
钍基熔盐堆高温低压运行，不需要耐高压安全壳，体积比压水堆紧凑，更换燃料也更容易。
轻水反应堆是用水做热载体的，水做热载体有一个问题，就是100度水就沸腾了，显然这不行。要提高水的沸点，怎么提高？加压。经过加压之后，把水的沸点最多可以提高到不到300度。但是这个时候注意到核反应堆的第一回路也就是含有放射性的这一部分已经变成了一个高压容器了。
高压容器存在什么问题呢？存在破坏爆炸的问题，而且一旦爆炸，大量的放射性物质会以液态气态的方式存在，气态的方式扩散到空气当中，液态的方式流到地下，进入地下水，借助地下水系扩散。这两个扩散都是最致命的。
而且反应堆出故障，反应堆破坏了之后，核反应不是马上终止了，而是继续进行，看福岛就是这样。为什么福岛的核废水这么多，而且源源不断还在继续增加呢？是因为核反应还在继续，还在发热。那么要冷却它就要用水，于是大量的核废水就源源不断地继续产生出来。
钍基熔盐堆就不一样了。钍基熔盐堆的载热工质是熔化的盐，这个盐不是我们吃的食盐-氯化钠，它是氟化盐。那么这种盐在常温下是固态，提高温度变成了液态，液态变气态的温度那就更高了，可以到1000度甚至更高。而钍基熔盐堆用的就是熔化的氟化盐，所以叫做熔盐堆。液体的熔盐只要提高温度就可以获得，不需要高压。
所以，钍基熔盐堆的反应堆放射部分是常压的，常压容器和高压容器是最大的一个区别，它会被烧穿，但不会爆炸。那么烧穿之后会怎么样子呢？在反应堆的反应皿的下面有一个冻结塞，这个塞它有一个熔化温度。一旦反应堆的堆芯超过了这个温度，这个塞子就会被熔解，一旦熔解，反应堆里的含有放射性的熔盐就会从这个孔流出去，流到底下，有一个盆子接着它。当然这个盆子是耐高温的了，一旦高温的熔盐流到这个盆子里，它就自动终止了核反应，核反应就停了，不再发热了。这些熔盐就逐渐冷却，在这个盆子里变成固体，固体的东西是不会扩散的。所以我们讲钍基熔盐堆先天是安全的。
当然讲安全还有两层含义。一个钍基熔盐堆的核废料比现有核电站的核废料放射性要低得多，半衰期要短得多。从这个后处理的角度来说，要安全得多。再者有的裂变核电站的核废料是可以提取武器级的核材料的，但是钍基熔盐堆的核废料不存在这个问题。所以说它是安全的，可以放心使用。
我国第四代先进核能技术研发取得关键节点进展。位于甘肃省武威市的2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆23年6月获得由国家核安全局颁发的运行许可证。
根据现行核安全法规，获取运行许可证后，上述实验堆即可进行首次装料，由此进入“带核运行”状态。但在装料后，核工程还必须经历一系列调试和试运行过程，正式运行仍需时日。
2011年，中科院启动了首批中科院战略性先导科技专项（A类）“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”，计划用20年左右的时间，在国际上率先实现钍基熔盐堆的应用。甘肃武威钍基熔盐堆正是该计划的实验性项目，实验堆于2018年开工建设，主体工程于2021年完工，建成后将成为全球唯一运行的钍基熔盐实验堆。
中国的钍基熔盐堆研究进展近年来处于国际前列。有别于目前全球新建核电项目普遍采用的第三代核电技术，钍基熔盐堆核能系统（Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System，TMSR），是6种第四代先进核能系统的候选堆型之一，由于其固有安全性高、核废料少、防扩散性能和经济性更好等特点，近年来成为国际先进核能研发的热点。上述钍基熔盐实验堆是国家重大科技基础设施建设项目，由中国科学院上海应用物理研究所自主设计并营运。
火电站烧的是煤，常规核电站“烧”的是铀，顾名思义，钍基熔盐堆是以钍为燃料的新型核能系统。钍基熔盐堆技术属于热中子增殖堆，能将钍转化为可裂变的铀-233。我国“富钍贫铀”，实现钍基燃料的高效利用，对我国能源可持续发展的意义不言而喻。
钍基熔盐堆具有多重技术优势，使用高温熔盐作为冷却剂，具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性；无需使用沉重而昂贵的压力容器，适合建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆；熔盐堆采用无水冷却技术，只需少量的水即可运行，可在干旱地区实现高效发电；熔盐堆输出温度可达七百摄氏度以上，既可用于发电，也可用于工业热应用、高温制氢以及氢吸收二氧化碳制甲醇等，实现核能综合利用。
钍基熔盐堆核能系统，是一种利用钍作为核燃料，高温熔盐作为冷却剂和燃料，高温低压运行，实现紧凑、轻量级以及低成本小型模块化的第四代核能系统技术。它不会出现熔毁，燃料来源也不会被局限，更重要的是，它不能用来造核武器，就是纯纯的能源反应堆，这也是其更容易实现推广和商用的重要因素。
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