Đột Phá Của Trung Quốc: Chuyển Đổi Thorium Thành Uranium Trong Lò Phản Ứng Muối Nóng Chảy Mở Ra Kỷ Nguyên Năng Lượng Mới

Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (SINAP) đã chính thức công bố vào ngày 1 tháng 11 năm 2025 về việc hoàn thành thành công một thử nghiệm then chốt liên quan đến Lò phản ứng Muối nóng chảy Thorium (TMSR). Sự kiện mang tính lịch sử này lần đầu tiên chứng minh khả năng biến đổi thorium thành uranium ngay trong một cơ sở hạt nhân đang hoạt động. Thành tựu này là một cột mốc quan trọng, khẳng định không thể phủ nhận tính khả thi về mặt kỹ thuật của việc sử dụng thorium trong các hệ thống muối lỏng, mở đường cho sự phát triển của năng lượng hạt nhân tiên tiến.

Lò phản ứng thử nghiệm TMSR-LF1, hiện đang đặt tại thành phố Vũ Uy, tỉnh Cam Túc, là lò phản ứng duy nhất trên thế giới đang vận hành sử dụng nhiên liệu thorium trong dung dịch muối nóng chảy. Cơ sở này đã đạt trạng thái tới hạn vào tháng 10 năm 2023, và sau đó đạt công suất tối đa vào tháng 6 năm 2024. Đặc biệt, trong tháng 10 năm 2024, sau mười ngày hoạt động ở công suất cao nhất với chu trình muối thorium, các nhà khoa học đã ghi nhận sự hiện diện của protactinium-233. Việc phát hiện này là bằng chứng trực tiếp và rõ ràng cho thấy quá trình sản xuất vật liệu phân hạch đã diễn ra thành công.

TMSR-LF1 được thiết kế theo cấu trúc thế hệ IV, sở hữu công suất nhiệt 2 MW. Nhiên liệu được sử dụng là muối nóng chảy fluoride thorium (FLiBe), và nhiệt độ vận hành dao động trong khoảng từ 560°C đến 650°C. Cơ sở hạ tầng của lò phản ứng bao gồm một lõi hoạt động ngầm, được đặt trong một giếng khô sâu 14 mét. Chương trình phát triển lò phản ứng muối nóng chảy thorium của Trung Quốc đã khởi động từ tháng 1 năm 2011, với kế hoạch phát triển kéo dài hai mươi năm. Thành công của TMSR-LF1 đang đưa Trung Quốc tiến gần hơn đến việc khai thác toàn diện nguồn tài nguyên thorium dồi dào của mình.

Thorium, một nguyên tố có trữ lượng trong vỏ Trái đất lớn gấp ba đến bốn lần so với uranium-235 truyền thống, hứa hẹn một chân trời dài hạn hơn cho việc đảm bảo nhu cầu năng lượng toàn cầu. Các lò phản ứng thorium mang lại lợi thế cơ bản về an toàn, bởi chúng không thể gây ra phản ứng dây chuyền không kiểm soát hoặc vụ nổ hạt nhân. Hơn nữa, chu trình nhiên liệu thorium tạo ra ít chất phóng xạ actinide và plutonium có tuổi thọ dài hơn so với chu trình uranium. Tiềm năng năng lượng là rất lớn: 1 tấn thorium có thể tương đương với 200 tấn uranium về sản lượng năng lượng, và việc nạp lại nhiên liệu có thể chỉ cần thiết sau 30 đến 50 năm. SINAP đặt mục tiêu xây dựng một dự án trình diễn công suất 100 megawatt và đưa vào vận hành thử nghiệm trước năm 2035.