面对能源危机、雾霾围城，核能以绿色、高效、低碳排放和可规模生产的突出优势，成为较为理想的替代能源。但是，当前核能利用过程中也存在着诸多缺陷有待克服：如核安全问题始终像“达摩克利斯之剑”，让公众心存顾虑;核燃料供应、核废料处理及核武器扩散等问题，也一直困扰着核能的发展。

      虽然日本福岛核电站核泄漏事故曾引起全世界对发展核能的担忧，但人类对替代能源的追寻永远不会止步。我国科学家已经启动研制具有自主知识产权的四代核能系统，试图破解当前和未来核能发展所面临的诸多难题，为我国的绿色发展提供不竭动力。

核能中长期发展路线图

熔盐堆示意图

      钍—— 铀的“超级替补”

      在包钢的尾矿坝，7万吨钍被当作“下脚料”一样，堆放在1.5亿吨尾矿中。可能很少有人知道，钍这种几乎被人“遗忘”的重金属元素也能做核燃料。这是因为，钍本身并不会像铀235那样发生裂变，只有用中子轰击它，才能将其转换成铀233再使用，被称为钍—铀核燃料循环。

      据介绍，目前全世界运行的核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的蕴藏量仅占铀蕴藏总量的0.71%，其余绝大部分是铀238，占99.2%。中科院上海应用物理研究所研究员徐洪杰介绍说：“如果按照国际通用算法，未来30年核电规模为现在的7倍，那么铀235矿将在40年内用尽。”

      和铀相比，钍的优势在于资源丰富。钍大量存在于地壳表层，目前地壳中钍的探明储量约为铀的3至4倍。在我国，钍铀储量之比约为6:1，已探明的钍工业储备量约为28万吨，仅次于印度，居世界第二位。据原包头市稀土研究院院长马鹏起测算，白云鄂博矿区的钍矿资源可支撑中国能源需求5000年。

      钍替代铀，还具有很多优势。与铀在进入反应堆之前必须经过高浓缩不同，钍是直接可利用的核燃料。1吨钍裂变产生的能量抵得上200吨铀，相当于350万吨煤炭。诺贝尔物理学奖获得者、欧洲核子研究中心前主任卡洛˙鲁比亚形容，一块拳头大小的钍金属，能为伦敦供电1星期。

      钍作为核燃料，还可以避免核武器扩散的风险，更加和平地利用核能。传统铀反应堆产生的核废料中，有大量易于生产核武器的核燃料钚239，存在核扩散的风险。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。

      钍的诸多优势是取代铀做核燃料的重要原因，也是中科院最终选择将“钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”作为首批战略性先导专项之一的理由。据介绍，“先导专项”定位于解决关系国家全局和长远发展的重大科技问题。其中，“未来先进核裂变能”专项致力于解决我国乃至世界核能快速发展均面临的“核燃料的稳定供给”和“核废料的安全处置”等严峻挑战。