中国钍基熔盐堆和美国小型核聚变的一次交集什么是科技布局？

　　编者按：钍基熔盐堆因其以熔盐为冷却剂，还具有常压工作、无水冷却特性，可建于地下和干旱地区。熔盐堆输出温度为 700 度以上，可用于高温制氢、二氧化碳加氢制甲醇等高温热利用领域，对减少温室气体排放有重要意义。此外，熔盐堆适合于发展小型模块化堆技术，具有扩展核能多领域、多环境应用的极大潜力。2015年：中美核能研讨会
　　2015年10月27日至28日，在美国盐湖城机场希尔顿酒店，由麻省理工学院核科学与工程系、核反应堆实验室、等离子体科学与核聚变中心、威斯康星大学麦迪逊分校和中国科学院主办研讨会，主题是：
　　盐冷裂变聚变反应堆氚控制与俘获研讨会
　　这个讲习班汇集了参与实验、建模和基准测试的研究人员，交流信息促进沟通，启动实质性的实验和模拟工作，鼓励行业不同群体之间的合作。
　　盐冷裂变聚变反应堆氚控制与俘获研讨会主办单位2015年：美国麻省理工学院展示最新的紧凑型托卡马克核聚变设计
　　在2015年的这次中美核能交流会议上，第一代紧凑型核聚变装置ARC的设计师，当时还是MIT的博士研究生布兰登·索波姆 （Brandon Nils Sorbom）展示了ARC的设计详情。
　　我曾经写过长文介绍过这群MIT博士生的故事，在此不做赘述。
　　2015年会议上布兰登·索波姆的报告
　　如果你把＂Brandon Nils Sorbom＂输入搜索引擎，第二项的PDF文件，便是布兰登·索波姆在这次会议上的报告。
　　布兰登·索波姆 正是上个月创造了世界上最强聚变磁铁的麻省理工学院孵化企业CFS的CEO。
　　麻省理工学院主页布兰登·索波姆的介绍2015年：美国麻省理工学院核聚变领导丹尼斯·怀特
　　刷存在感的美国麻省理工学院PSFC主任、CFS联合创始人丹尼斯·怀特 （Dennis Whyte）教授在这次会议上发表了报告：
　　Smaller & Sooner:Exploiting new Technologies for Fusion＂s Development
　　更小&更快：为核聚变发展探索新技术
　　2015年的会议上丹尼斯·怀特教授的报告
　　我曾经写过一篇长文介绍这位爱提问题的丹尼斯·怀特教授，有兴趣的朋友点击如下链接可以翻阅前文：麻省理工学院教授：我的3位博士生如何创造了小型可控核聚变
　　在这篇报告下，丹尼斯·怀特 教授写下了一行字：非常感谢MIT同事和学生的贡献。其中我们可以看到几位CFS的创始人，我想这就是丹尼斯·怀特教授的核聚变工程课程的那一届学生吧。
　　丹尼斯·怀特教授面对中国的核能专家，介绍了基于第二代高温超导带材REBCO技术的紧凑型托卡马克核聚变设计思想。
　　我曾经写过很多REBCO超导带材的介绍，也不多赘述，有兴趣的朋友可以翻阅前文。
　　2015年的会议室怀特教授介绍基于REBCO的核聚变设计2015年：中科院上海应用物理研究所报告
　　在中科院和麻省理工学院共同举办的这次研讨会上，中国专家做了两个高温熔盐堆的报告：
　　TMSR Project in China
　　Tritiums-Control Technologies for TMSR in CAS
　　简单翻译一下：
　　中国的钍基熔盐堆核能系统(TMSR)项目介绍
　　中科院（CAS）为TMSR发展的裂变反应堆氚控制技术
　　2015年研讨会中科院报告
　　2015年研讨会中科院报告
　　在同样的时空，中科院在向美国同行交流中国在钍基熔盐堆全面工作，而美国麻省理工学院的教授和博士生向中科院展示未来二十年核聚变研究的新方向。1958年：美国橡树岭国家实验室液体燃料反应堆
　　这是一本978页的精装书：Fluid Fuel Reactor （流体燃料反应堆）。
　　这本书于1958 年在美国原子能委员会的赞助下出版， 详细介绍了自上世纪四五十年代，美国橡树岭国家实验室在阿尔文·温伯格 领导下开展的先进核能技术上的工作，其中有大量关于钍基熔盐堆的研究资料。
　　1958年出版的《液体燃料核反应堆》
　　这本书现在可以在Kindle上下载到，只需要3美元。有兴趣研究钍基熔盐堆、为中国钍基熔盐堆发展做贡献的朋友可以下载学习、研究。
　　Kindle上电子书出售1954年：阿尔文·温伯格
　　阿尔文·温伯格 是美国橡树林国家实验室主任，上世纪50年代主导了美国的钍基熔盐堆研究，并成功建造了世界上第一个钍基熔盐堆。
　　我看的美国资料上显示：
　　这是一个200兆瓦 的钍基熔盐堆，其中正式安全无故障运行了4年 ，长达17000个小时 。
　　美国钍基熔盐堆介绍资料
　　上世纪60年代美国的钍基熔盐堆研究，为世人留下了几千份公开研究论文和专利，为后人的研究提供了大量宝贵的原始资料。有了这些免费资料以及不需要考虑专利费的专利，制造钍基熔盐堆的难度大大降低。2021年：中国甘肃武威
　　一个2兆瓦 液态钍基熔盐堆示范装置启动。1973年：阿尔文·温伯格
　　美国高温熔盐反应堆示意图
　　早在1965年，温伯格和他的团队建造了一个熔盐反应堆，他在剩余的18年任期内试图使钍成为国家原子能工作的核心，但是，他失败了。
　　是美国的钍储量不够吗？显然不是，美国和其盟友全球的钍储量及其丰富。而中国的钍储量相对而言偏少（以下数据图来自2016年 4th International Workshop on ADSR systems and Thorium会议上英国学者Bob Cywinski的报告）。
　　全球钍储量分布图
　　实际原因是，当时，美国的铀反应堆已经建成， 美国核计划事实上的负责人海曼·里科弗想要从铀动力核电站中提取钚来制造炸弹 。
　　据美国能源情报署称：
　　那被证明是＂能源历史上最关键的一年＂ 。就在这一年，阿拉伯国家切断了对西方的石油供应，引发了至今席卷世界的以石油为燃料的冲突。同年，美国核工业签订合同，建造创纪录的 41 座核电站，全部使用铀。1973 年是钍研发逐渐消失的一年——随之而来的是黄金核时代的现实前景，那时电力太便宜而无法计量，清洁、安全的核电站将点缀绿色乡村。
　　于是，铀反应堆成了美国的主流。1973 年，温伯格越来越被疏远，最终被迫离开。 2020年：中国高温熔盐堆环境影响报告书
　　中科院在2020年发布的《2MWt 液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1）环评报告》中提及如下两段内容：＂ 正是由于熔盐堆的优点，美国橡树岭国家实验室（ORNL）二十世纪七十年代建造了熔盐实验堆（MSRE）并运行了4年之久；MSRE 的成功运行证明了液态燃料钍基实验堆的可行性。
　　我国上海应用物理研究所也曾在二十世纪六、七十年代进行过钍铀燃料循环和 熔盐堆的研究；但由于材料限制，当时只建成了常温情况下的零功率实验装置。
　　近年来，钍铀燃料循环和熔盐堆研究重新成为先进核裂变能领域的热点。美国于 2011 年底重新启动了熔盐堆的研究计划，2015 年加大了支持力度，鼓励并支持企业直接参与 研发工作。2016年，美国南方电力、比尔盖兹的泰拉能源等公司与橡树岭国家实验室 （ORNL）合作，在美国能源部支持下开展氯化物熔盐快堆研究。＂
　　这些公开资料的表明：
　　美国在上世纪六七十年代已经具备了完整的百万兆瓦级钍基熔盐堆的商业化能力；
　　虽然自2010年开始重新钍基熔盐堆的研究，但是由于受到政策的影响，在近十年的发展态势上，要落后于中国。
　　原因呢？2014年：中国高温熔盐堆的预算
　　我在中科院2014年公布的一份资料中看到高温熔盐堆的预算情况，第一期2011-2015年，建成2兆瓦 固态和液态钍基熔盐堆；总预算21.73亿元 。当然从实际的执行来看，可能是有出入的。这个预算额可以作为一个参考，因为通常情况不会偏差太多。
　　2014年中科院公布的高温熔盐堆的第一期预算
　　我很庆幸我们国家有制度上的优势，使得我们国家从事核能研究的科研项目能够得到稳定的、大力的支持。我想，国家的支持对于中国核能发展尽快摆脱欧美钳制，至关重要！
　　然而…2015年：中美高温熔盐堆的合作
　　2015年，中科院在美国橡树岭国家实验室，做了中国熔盐堆发展计划的报告， 我们可以清晰的看到其中讲述了中国高温熔盐堆三步走的目标。当前我们完成了第一阶段的右半部分：2MW液态燃料堆的示范。
　　中科院此次与美国橡树岭国家实验室达成了液态燃料堆的国际合作框架，并且介绍了与美国相关单位签署了各种合作协议。
　　我们可以从合作协议中大略看到一些参与合作的美国能源部、主导企业、大学等部门。
　　中科院与美国液体燃料堆研究单位的合作情况
　　2014年7月中科院和美国橡树岭国家实验室签署合作备忘录
　　2015年3月，中美液体燃料堆合作协议
　　我想大家都理解，这些协议内容一般都不会公开发布。
　　我一直担心这些合作、技术引进、配套材料和设备的供应，都会在我们的核工业链为美国政府制裁留下后门。2021年，美国对中广核进行核原料供应制裁
　　2021年10月6日，美国对中国故技重施：对中广核进行核原料的制裁。
　　美国的核能监管机构于上个月暂停了向中国最大的国有核电企业中国广核集团有限公司(中广核)运输核反应堆使用的放射性材料和氢同位素的授权。报道称，美国核管理委员会在9月27日发布的命令中说，白宫方面已经确定这一授权暂停，这是＂为了加强美国的国家安全利益、并根据1954年制定的《原子能法》加强美国的共同防务和安全＂所必需的。
　　2021年10月6日环球网引路透社消息
　　上周的新闻，让我想起了2015年的那次不为人知的《盐冷裂变聚变反应堆氚控制与俘获研讨会》。
　　从50年代到70年代初，温伯格和他的手下在橡树岭进行的数百次测试中证明了钍反应堆的功效。但是钍走到了死胡同。60年代，美国政府陷入与拥有核武器的苏联的斗争中，选择建造以铀为燃料的反应堆--部分原因是它们生产的钚可以提炼成武器级材料。核工业的发展方向为接下来的40年，钍动力成为20世纪最伟大的假设技术之一。
　　我常常想，如果当时中国不追随欧美技术，而是选择钍能源作为我们国家的发展战略，是否当下我们已经的核能技术早就摆脱欧美的钳制了，并且有机会掌握更多卡欧美脖子的技术呢？--当然，几十年过去了，我们没有办法还原这样的假设。但我认为，这对中国当下独立自主的思考和选择前沿技术的研发方向是有很好的参考的。结语
　　2015年 ，美国盐湖城机场希尔顿酒店，中科院在向美国同行交流中国在钍基熔盐堆全面工作，而美国麻省理工学院的教授和博士生在向中科院展示未来二十年核聚变研究的新方向。
　　2021年9月 ，中科院宣布2兆瓦钍基高温熔盐堆启动运行，而麻省理工学院宣布成功开发20特斯拉高温超导托卡马克磁铁。
　　我认为，中国凭借制度优势，一定会在各种科技竞争中取得一定的优势地位，比如中国航天。然而，科技布局的劣势，一方面容易将国家陷入被欧美制裁的境地，另一方面会导致中国和中国人民需要花费10倍的代价去弥补科技布局不足带来的问题。这是我作为一位普通中国科技工作者每日思考的动力。关于资料公开性、合法性的申明
　　本文所有涉及资料，均公开的 、合法的 来自中国和美国相关的研讨会资料、项目公示材料，所有资料均是公开的 、合法的 链接，并附于文末的参考资料。参考资料
　　2015年研讨会麻省理工学院布兰登·索波姆报告：http://tcw15.mit.edu/sites/default/files/documents/SorbomTritiumTalk2015_FinalDraft.pdf
　　2015年研讨会麻省理工学院丹尼斯·怀特教授报告：http://tcw15.mit.edu/sites/default/files/documents/Fusion%20Whyte%20June%202015.pdf
　　2015年研讨会中科院报告：http://tcw15.mit.edu/sites/default/files/documents/TMSRstatus-liuwei.pdf
　　2015年研讨会中科院报告：http://tcw15.mit.edu/sites/default/files/documents/T-Ctechnologies-liuwei.pdf
　　2015年中科院在美国橡树岭国家实验室的公开报告：https://public.ornl.gov/conferences/msr2015/pdf/10-China%27s%20TMSR%20programm_HongjieXu.%20pptx.pdf
　　2MWt 液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1）环评报告：http://sinap.cas.cn/xwzx/tzgg/202103/W020210302596179227551.pdf
　　中科院2014年TMSR先导专项档案工作的思考与实践：https://www.acas.ac.cn/dagz/gzjz/qydagz/201903/W020190322344474776521.pdf
　　英国学者Bob Cywinski的报告：https://indico.cern.ch/event/509528/contributions/2265197/attachments/1330661/1999564/ADSR42016cywinski.pdf
　　《流体燃料反应堆》背景介绍：https://www.wired.com/2009/12/ff-new-nukes/