釷基核電站是一種利用釷（Th）作為核燃料的第四代核能系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的鈾基核電站，具有資源豐富、核廢料少、安全性高等潛在優(yōu)勢(shì)。以下是關(guān)于釷基核電站的詳細(xì)介紹：

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### **1. 釷的優(yōu)勢(shì)**

- **資源豐富**：釷在地殼中的儲(chǔ)量是鈾的3-4倍，且分布廣泛（如中國(guó)、印度、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)儲(chǔ)量較高），可降低對(duì)鈾資源的依賴(lài)。

- **核廢料更少**：釷燃料循環(huán)產(chǎn)生的長(zhǎng)壽命放射性廢料較少，且廢料毒性持續(xù)時(shí)間更短（約數(shù)百年而非鈾的數(shù)十萬(wàn)年）。

- **防擴(kuò)散性**：釷本身不能直接用于核武器，需經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化才能獲得可裂變材料（鈾-233），降低了核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。

- **高溫穩(wěn)定性**：釷的氧化物（ThO?）熔點(diǎn)高，更適合高溫反應(yīng)堆設(shè)計(jì)。

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### **2. 釷燃料循環(huán)**

釷-232本身不可裂變，但通過(guò)中子俘獲可轉(zhuǎn)化為可裂變的鈾-233：

1. **中子俘獲**：釷-232吸收中子后變?yōu)殁Q-233，經(jīng)β衰變生成鏷-233，再衰變?yōu)殁?233。

2. **鈾-233裂變**：鈾-233作為主要裂變?nèi)剂?，釋放能量并維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

**挑戰(zhàn)**：需通過(guò)快中子或熱中子反應(yīng)堆實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，且過(guò)程中可能產(chǎn)生鈾-232（具強(qiáng)放射性，增加處理難度）。

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### **3. 主要反應(yīng)堆類(lèi)型**

- **熔鹽堆（MSR）**：  

  - 釷溶解在氟化鹽中，形成液態(tài)燃料，可在線處理核廢料并連續(xù)添加燃料。  

  - 中國(guó)“甘肅武威實(shí)驗(yàn)堆”（2021年啟動(dòng)）和印度研究項(xiàng)目均聚焦于此技術(shù)。  

- **重水堆（如CANDU）**：  

  - 加拿大和印度嘗試在重水堆中混合釷燃料。  

- **高溫氣冷堆（HTGR）**：  

  - 利用釷燃料顆粒與氦氣冷卻，安全性高。  

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### **4. 當(dāng)前進(jìn)展**

- **中國(guó)**：  

  - 2023年，上海應(yīng)物所建成全球首個(gè)釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆（TMSR-LF1），計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。  

- **印度**：  

  - 擁有全球最大釷儲(chǔ)量，計(jì)劃在2020年代后期部署釷基快堆。  

- **其他國(guó)家**：  

  - 美國(guó)、挪威、英國(guó)等也在研究熔鹽堆技術(shù)，但多處于實(shí)驗(yàn)階段。  

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### **5. 挑戰(zhàn)與爭(zhēng)議**

- **技術(shù)成熟度**：釷燃料循環(huán)和熔鹽堆技術(shù)尚未大規(guī)模商業(yè)化，工程化挑戰(zhàn)大。  

- **初始成本高**：基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及燃料處理技術(shù)投資巨大。  

- **鈾市場(chǎng)壓制**：當(dāng)前鈾燃料供應(yīng)充足且價(jià)格穩(wěn)定，削弱了釷的短期競(jìng)爭(zhēng)力。  

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### **6. 未來(lái)前景**

釷基核能被視為核能領(lǐng)域的重要補(bǔ)充，尤其在鈾資源匱乏但能源需求大的國(guó)家（如印度）。若技術(shù)突破和成本下降，釷基反應(yīng)堆或?qū)⒊蔀榍鍧嵞茉崔D(zhuǎn)型的關(guān)鍵選項(xiàng)之一，但其大規(guī)模推廣可能仍需10-20年。

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