一提起核燃料，我们首先想到的是铀，但其实，有一种名字很“土”，半衰期比宇宙年龄还要长，高达140.5亿年的元素，它也是铀的超级替补，这就是钍。而熔盐堆主要是指“钍基熔盐堆”。

钍是什么

在科幻小说中，未来世界是可以直接“烧”岩石的，从理论上讲，这并没有夸张。因为独居石这种石头中就含有大量的钍，而含量高的可达8%。

8%含量看上去似乎也不是那么高，但我们得知道，当今主流的核反应堆，以压水堆为例，核燃料中参与裂变的铀235含量只在2%～4.4%之间。

图为独居石，图片来自Ra'ike

在原子家族中，钍排在第90位（原子序数），与排在第92位的铀仅相差两位。

但比铀更优越的是，钍的含量要高得多，地球上，钍的蕴藏量是铀的3倍到4倍，而有报道认为，钍就跟铅一样普遍。总部设在美国的钍能源联盟估计，如果美国的用电量不变，则美国的钍蕴藏量足够供电超过1000年。

诺贝尔物理学奖获得者、粒子物理学家卡罗·鲁比亚说：“目前中国通过进口铀来满足现有的、待建的核电站的需求，如果用钍，那么中国就根本不需要依赖进口了。”

钍的蕴藏量比铀大得多，这是世界公认的。现在的问题是，在反应堆中，钍是怎么产生能量的？它也像铀235一样，会裂变吗？

不会。

钍基熔盐堆原理

铀235的裂变动图

铀235被中子撞击后，裂变并产生中子，从而有连锁反应。但钍不具备铀235这样的特性。不过，这不难解决。

古有点石成金术，而今有中子术。

自然界存在的钍是钍232，当它吸收一个中子后，就变成了钍233，钍233再经过两次β衰变后，就摇身变成了铀233。

而铀233就跟我们熟悉的铀235一样了，只要有中子撞击，铀233就会裂变并产生大量中子，这些中子反过来又去将钍232增值，如此就能循环下去了。

还有哪些优势

钍基熔盐堆中，因为高温，钍和其他盐是以一种熔融的形态存在的，反应堆中，熔盐自身既是加载核燃料的载体，且因为是循环流动，所以它同时也是冷却剂。

而像大家熟悉的压水堆，它是通过循环水作为冷却剂，这让反应炉需要常年保持在150个大气压左右。

而钍基熔盐堆因为可以不使用水作为冷却剂，因此反应炉内是在常压下进行，安全性更高。

另外，又由于是常压，所以反应堆可以做得很小很小，可以小到常规反应堆的几百分之一，甚至千分之一，这意味着，它可以应用在核潜艇，甚至是科幻中的核轰炸机上。