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液態燃料釷基熔鹽實驗堆

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液態燃料釷基熔鹽實驗堆（英語：TMSR-LF1，全稱2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆）是位於中華人民共和國甘肅省武威市的使用釷燃料發電的熔鹽堆，該核反應爐為實驗性質，屬第四代核反應爐，功率為2兆瓦[1]。

歷史

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20世紀七十年代初，中國科學院上海應用物理研究所曾參加七二八工程並先後建成了熔鹽堆零功率冷態實驗堆和輕水零功率實驗堆[1]。2011年，中國科學院啟動釷基熔鹽堆核能系統（TMSR）專項研究計劃，由上海應用物理研究所牽頭重啟研發TMSR[1]。目標是用約20年的時間達成在國際上首先實現釷基熔鹽堆的應用，並建立相關產業鏈與科研隊伍[2]。

2017年4月，甘肅省武威市政府與中國科學院簽訂合作協議，於民勤縣展開釷基熔鹽堆核能系統項目的研究與建設，該項目總投資220億元，分兩期建設，於2018年9月開工至2021年完工其主體工程：2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆（TMSR-LF1）[2]。

2023年6月7日，中國國家核安全局頒發了該項目的運行許可[3]，准許其進行裝料、調試和試運行[4]。同年10月11日，TMSR-LF1首次達到臨界狀態[5][6][7]。2024 年6月17日實現滿功率（2MW t）運行，10月8日，在熔鹽中含釷的情況下滿功率運行了 10 天；檢測到了鏷-233 ，表明核增殖成功。[7]

合規文件

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合規文件列表
文件名稱 文件編號 發布機關 發布日期
關於頒發2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆運行許可證的通知[3] 國核安發〔2023〕100號 國家核安全局 2023年6月7日
關於2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆環境影響報告書（運行階段）的批覆[8] 環審〔2023〕46號 生態環境部 2023年6月7日
關於批准《2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆建造階段質量保證大綱》（V2.4）的通知[9] 國核安發〔2022〕150號 國家核安全局 2022年8月11日
關於批准《2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆調試大綱》（V1.3版）的通知[10] 國核安發〔2022〕146號 國家核安全局 2022年8月2日
關於頒發2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆建造許可證的通知[11] 國核安發〔2020〕20號 國家核安全局 2020年1月13日
關於2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆環境影響報告書（建造階段）的批覆[12] 環審〔2019〕149號 生態環境部 2019年11月29日
關於同意開展2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆相關核安全設備活動的復函[13] 國核安函〔2019〕55號 國家核安全局 2019年7月31日
關於頒發2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆場址選擇審查意見書的通知[14] 國核安發〔2018〕322號 國家核安全局 2018年11月30日
關於2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆環境影響報告書（選址階段）的批覆[15] 環審〔2018〕121號 生態環境部 2018年11月26日
關於釷基熔鹽實驗堆以Ⅱ類研究堆開展前期工作有關問題的復函[16] 國核安函〔2015〕128號 國家核安全局 2015年11月26日

未來計劃

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計劃在同一地點建立一個基於LF1的試驗工廠以及一個燃料鹽研究設施。新反應器的規格包括：3公尺高、2.2公尺寬的核心石墨、700°C的工作溫度、60兆瓦的熱輸出，以及一個基於超臨界二氧化碳的實驗性閉式循環燃氣渦輪機，可將熱輸出轉換為10兆瓦的電能。[17]該項目計劃於2025年開始建設，並於2029年竣工。此反應器的輸出將用於展示透過高溫水分解來生產氫氣（「紫氫」）[18]。

10兆瓦工程完工後，計畫於2030年開始建造一座至少100兆瓦的商用小型模組化反應器（SMR）。 [19][20]一項名為smTMSR-400的提案規定，其熱容量為400兆瓦，發電量為168兆瓦當量[21]。反應爐可能建在中國中部和西部地區，也可能建在中國境外的一帶一路沿線國家；作為低碳發電廠，它們將有助於實現中國政府2060年碳中和的目標。[22][23]

參見

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 上海市國資委. 钍基熔盐实验堆于甘肃武威建成，上海建工将与中科院上海应物所继续深入合作. 上海市人民政府辦公廳. 2023-10-23 [2025-03-22]. 
  2. ^ 2.0 2.1 楊漾. 【澎湃新闻】自主第四代先进核能研发迎重要节点：甘肃钍基熔盐实验堆获运行许可. 中國科學院蘭州分院. 2023-06-19 [2023-12-15] –透過澎湃新聞. 
  3. ^ 3.0 3.1 关于颁发2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆运行许可证的通知. 國家核安全局. 2023-06-07 [2023-12-15]. （原始內容存檔於2023-07-23）. 
  4. ^ 數據寶; 林麗峰. 重大进展！人类终极能源之一，钍基熔盐实验堆再迎关键节点，即将进入“带核运行”（附股）. 證券時報網. 2023-06-19 [2023-12-15]. （原始內容存檔於2023-06-23）. 
  5. ^ Chen, Stephen. China sets launch date for world's first thorium molten salt nuclear power station. South China Morning Post. 2024-07-26 [2024-07-29]. （原始內容存檔於2024-12-25）. [TMSR-LF1] achieved criticality, or sustainable, chain nuclear reaction in October. 
  6. ^ 2023 Annual Report on Nuclear Safety (PDF). National Nuclear Safety Administration (China). [2025-03-02] （英語）.  The 2023 NNSA annual report states that TMSR-LF1 was "in operation", had "achieved its first criticality at 11:08 AM on October 11", and SINAP had reactor operator licenses for 15 people, of whom 8 were classified as "senior operators".
  7. ^ 7.0 7.1 Krepel, Jiri. Overview and Update of MSR Activities within GIF. Generation IV International Forum. 2025-01-22 [2025-02-27]. At 11:08 on October 11, 2023, TMSR-LF1 achieved first criticality. At 12:10 on June 17, 2024, 2MWt full power operation was achieved. On October 8, 2024, TMSR-LF1 operated at full power for 10 days with thorium fuel, and Pa-233 was detected 
  8. ^ 关于2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆环境影响报告书（运行阶段）的批复. 國家核安全局. 2023-06-07 [2023-06-07]. （原始內容存檔於2023-11-05） （中文）. 
  9. ^ 关于批准《2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆建造阶段质量保证大纲》（V2.4）的通知. 國家核安全局. 2022-08-11 [2022-08-11]. （原始內容存檔於2022-08-12） （中文）. 
  10. ^ 关于批准《2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆调试大纲》（V1.3版）的通知. 國家核安全局. 2022-08-02 [2022-08-02]. （原始內容存檔於2023-11-05） （中文）. 
  11. ^ 关于颁发2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆建造许可证的通知. 國家核安全局. 2020-01-14 [2020-02-15]. （原始內容存檔於2020-02-15） （中文）. 
  12. ^ 关于2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆环境影响报告书（建造阶段）的批复. 中華人民共和國環境保護部. 2019-12-02 [2020-02-15]. （原始內容存檔於2020-02-15） （中文）. 
  13. ^ 关于同意开展2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆相关核安全设备活动的复函. 國家核安全局. 2019-07-31 [2020-02-15]. （原始內容存檔於2020-02-15） （中文）. 
  14. ^ 关于颁发2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆场址选择审查意见书的通知. 國家核安全局. 2018-12-04 [2020-02-15]. （原始內容存檔於2020-02-15） （中文）. 
  15. ^ 关于2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆环境影响报告书（选址阶段）的批复. 中華人民共和國生態環境部. 2018-11-28 [2020-02-15]. （原始內容存檔於2020-02-15） （中文）. 
  16. ^ 关于钍基熔盐实验堆以Ⅱ类研究堆开展前期工作有关问题的复函. 國家核安全局. 2015-11-26 [2020-02-16]. （原始內容存檔於2020-02-16） （中文）. 
  17. ^ 小型模块化钍基熔盐堆研究设施项目环境影响报告书（选址阶段）[Small Modular Thorium Molten Salt Reactor Research Facility Project Environmental Impact Report (site selection stage)] (PDF). SINAP. August 2022 [4 January 2023]. （原始內容 (PDF)存檔於11 December 2022）. 
  18. ^ The 20kW module/200kW high-temperature solid oxide electrolysis cell hydrogen production device has been selected into the first set of major technological equipment in the national energy field. SINAP. December 2024 [27 April 2025]. 
  19. ^ Chen, Stephen. China sets launch date for world's first thorium molten salt nuclear power station. South China Morning Post. 26 Jul 2024 [29 July 2024]. （原始內容存檔於2024-12-25）. [TMSR-LF1] achieved criticality, or sustainable, chain nuclear reaction in October. 
  20. ^ 2023 Annual Report on Nuclear Safety (PDF). National Nuclear Safety Administration (China). [2025-03-02] （英語）.  The 2023 NNSA annual report states that TMSR-LF1 was "in operation", had "achieved its first criticality at 11:08 AM on October 11", and SINAP had reactor operator licenses for 15 people, of whom 8 were classified as "senior operators".
  21. ^ Conceptual Design of 400MWt small Modular Thorium Molten Salt Demonstration Reactor (smTMSR-400). International Atomic Energy Agency. 2022 [27 April 2025]. 
  22. ^ Stephen Chen. Could China's molten salt nuclear reactor be a clean, safe source of power?. South China Morning Post. 19 July 2021 [31 July 2021]. （原始內容存檔於2025-05-30）. 
  23. ^ Smriti Mallapaty. China prepares to test thorium-fuelled nuclear reactor需要付費訂閱. Nature. 9 September 2021, 597 (7876): 311–312 [10 September 2021]. Bibcode:2021Natur.597..311M. PMID 34504330. S2CID 237471852. doi:10.1038/d41586-021-02459-w. （原始內容存檔於2021-09-10）. 
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