Page 48 - 能源动力工程的发展与展望

D 能源动力工程的发展与展望
evelopment and Prospects of Energy and Power Engineering

整个生态系统安全也会受到影响（Obed et al.，2005；Mahur et al.，2008）。白
云鄂博矿区地表 γ 辐射剂量高于地区天然辐射剂量近五倍（苗金萍等，1998，
2001），该矿区周边土壤中钍核素高于全国平均值 6 倍，并受到风向的显著影响

（李若愚等，2014）。土壤受到钍核素的污染后，会通过富集、转运迁移到植物
体内（于晓燕等，2021）。相比于铀核素，植物对钍核素的富集能力更强（于晓
燕等，2021），珠江三角洲高钍地区多种钍超富集植物体内钍核素可高出背景区
对照值 10-35 倍（张志强等，2011）。

3. 钍替代铀进行核能发电是发展趋势
目前，新一代核反应堆已在国际上引起越来越多国家和企业的关注，钍基核
反应堆的研究与商业开发项目已在澳大利亚、比利时、巴西、加拿大、中国、捷
克等国家不断实施（Anantharaman et al.，2008）。在核能领域中，钍被看作是良

好的可持续利用核燃料，虽然目前尚未建立完善的商业性钍燃料循环，但用钍代
替铀，是一个发展趋势。
人类对钍核燃料的探索与尝试由来已久，美国、加拿大、德国、印度等
多国均对钍核燃料进行了一定程度的基础研究、改进和测试反应堆实验（表

4，Traffic et al.，1962；Martin，2012；Van Gosen et al.，2016；World Nuclear
Association，2021）。对于钍基核反应堆相关项目，美国开展的数目最多，而
高温气冷反应堆和材料实验反应堆是目前来说开展数目最多的钍基核反应堆项
目。钍基核燃料的使用在国际形势变化下经历了较多波折，对全球各国钍燃料反

应堆进行统计可见，大量钍核燃料探索与尝试项目集中出现于 20 世纪 60 年代
至 20 世纪 80 年代，之后由于 20 世纪八九十年代铀产品供大于求、价格下降，
大多数国家钍燃料利用的研究开发项目逐步终止，直到近 10 年才逐渐复苏。全
球范围内（据目前可查数据资料）有六项研究实验和反应堆项目运行至 21 世

纪，目前这些尚在运行的实验和反应堆主要位于印度和加拿大，分别为印度的
KAPS&KGS&RAPS、FBTR、KAMINI、DHRUVA 和加拿大的 NRU&NRX，合
计电功率约为 220MWe、热功率约为 140MWt。在重水反应堆方面，加拿大原子
能公司（Atomic Energy Canada Limited）在钍核燃料研究中有超过 50 年的探索，

目前正在三个研究用反应堆和一个未运营反应堆（均为重水反应堆）中进行约
25 项钍基核燃料相关研究测试。印度也仍在重水反应堆中延续使用 ThO2 堆芯。
在快中子反应堆方面，俄罗斯基于前期探索研究，于 2016 年在新建 BN-800 型

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