介紹728工程 : 科技發(fā)展和強軍建設是硬道理

文︱關品方

筆者有幾位自然科學家教授，一直關心國內(nèi)的728工程，認為國防科技發(fā)展才是強國建設的硬道理。728工程項目有釷基熔鹽堆，筆者認為值得向攻讀STEM的高中學生重點介紹。

728工程是中國1970年代啟動的核能研發(fā)項目，最初目標是研發(fā)釷基熔鹽堆（TMSR）。釷基熔鹽堆是以釷（thorium）為燃料的熔鹽堆，是冷卻劑第四代先進核能系統(tǒng)，具有高效、安全、核廢料少等優(yōu)勢。

1970年2月8日，中國啟動“728工程”，最初目標是研制25兆瓦釷基熔鹽堆，作為中國核能研究的起點之一。1971年，上海團隊建成零功率冷態(tài)熔鹽堆并達到臨界點，驗證了技術的可行性。但是，受限于當時科技與經(jīng)濟水平，工程后續(xù)轉(zhuǎn)向輕水反應堆開發(fā)，但當年的科技突破，已為后續(xù)重啟釷基熔鹽堆研究奠定了基礎。

40年后（2011），中科院正式啟動“釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）”專項研究，計劃在2030年前實現(xiàn)商業(yè)應用。筆者過去15年來一直有關注這方面的進展，可惜公開報導的資料甚少。

如今筆者找到以下的公開資料，并無國家機密。河西（黃河以西）走廊在甘肅省，有四個城市，敦煌、張掖、酒泉和武威。TMSR示范項目（總投資220億元人民幣）已坐落甘肅武威，標志著項目已進入工程化階段。

首先，要知道釷基熔鹽堆的技術原理與優(yōu)勢。其核心原理是以重原子《釷-232》為燃料，通過中子吸收生成《鈾-233》，形成可持續(xù)的“釷—鈾燃料循環(huán)”。利用高溫熔鹽（如氟鹽）作為冷卻劑，反應堆在常壓下運行可以無需高壓容器。關鍵技術突破在怎樣制備高純度的釷鹽。2023年，中國攻克了99.999%純度的釷氟鹽純化工藝。去年通過驗證，2兆瓦液態(tài)燃料實驗堆首次實現(xiàn)了“釷—鈾”轉(zhuǎn)換，獲取了全球獨家運行數(shù)據(jù)。

本項目的核心優(yōu)勢在安全性 : 運用無水冷卻設計，避免爆炸風險；熔鹽在高溫下可自動凝固，堵塞泄漏。中國的釷儲量豐富（探明儲量在世界前列），可以緩解對鈾資源的依賴。本項目的核廢料半衰期較短（大約只有300年），放射性的毒性顯著低于傳統(tǒng)的核反應堆。本項目更具多功能互補性，高溫輸出（700°C以上）可與制氫、化工等產(chǎn)業(yè)耦合，有多重溢出效益。

結論是 : 中國作為全球首個實現(xiàn)釷基熔鹽堆工程化驗證的國家，計劃2030年后可以全面推廣為商業(yè)應用。釷基熔鹽堆與其他第四代核反應堆的技術對比起來，優(yōu)勢明顯，可在民用（電力能源）和軍用（彈射能力）方面雙拳出擊。

釷基熔鹽堆是核反應堆的優(yōu)化，是“728工程”的內(nèi)容之一。“728工程”與周恩來和聶榮臻有關。釷基熔鹽堆因為優(yōu)點明顯，早在上世紀60年代，中國已開始對它進行研究并取得了某些重要進展。周總理因此對這項目給予高度重視和支持，多次聽取項目匯報，并親自協(xié)調(diào)工作。國防科技領域的研發(fā)由聶榮臻掛帥。釷基熔鹽堆（和 “728 工程”）由一批當時隱姓埋名的科學家、工程師和領導集體負責具體實施。代號“728”，是因為在1970年2月8日立項。

周總理是中國核工業(yè)和核電事業(yè)的重要決策人。他當年提出以“728 工程”代替“秦山核電站項目”的正式名稱，多次主持中央專委會議，確定了 “安全、實用、經(jīng)濟、自力更生” 的建設原則，組織團隊負責具體技術工作。聶榮臻當年主要負責國防科技和核武器的早期領導工作，在 “兩彈一星” 時期發(fā)揮了重要作用，但沒有直接參與 728 工程或釷基熔鹽堆的具體管理。

“728 工程”的技術方案最初由歐陽予（中國核電之父）負責，后來彭士祿（中國核潛艇之父）提出采用壓水堆技術，取代了熔鹽堆方案并擔任技術顧問，推動了秦山核電站的建設。重新啟動后的釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）是由中國科學院上海應用物理研究所牽頭的第四代反應堆項目，由徐洪杰、戴志敏等人主導，是中國 21 世紀的科研項目，承先后后、繼往開來。

最后值得一提的是，筆者和一些香港經(jīng)濟學會的同事們最近討論，個人認為，從統(tǒng)計經(jīng)濟學的角度看，GDP已不能夠全面反映綜合國力，還需要知道財富的平均分配程度，還需要量化資源、能源和動能這些新質(zhì)生產(chǎn)力的強度和韌性。中國的綜合經(jīng)濟質(zhì)量和體量其實已經(jīng)全球第一，但何必強調(diào)，無需爭論。因為唯其不爭，世人莫之與爭。先不說其他，單說能源吧，應該看發(fā)電量增長率和經(jīng)濟成長率之間的關系。成長經(jīng)濟學的標準是1.1，例如經(jīng)濟的年增長率5％，發(fā)電量的年增長率應該是5.5％，才能夠配合經(jīng)濟發(fā)展的速度。

中國現(xiàn)在的年總發(fā)電量和人均用電量全球第一，其他國家和中國的差距只會越拉越大。根據(jù)現(xiàn)有預測，到 2030 年，中國的總發(fā)電量預計將達到 13 萬億至 14 萬億千瓦時。這一預測是基于經(jīng)濟增長、工業(yè)電氣化、數(shù)據(jù)中心擴張、人工智能用電及居民用電增長等因素。預計中國的社會用電量今后10至20年的年均增長率大約在 4.6% 至 5.4%之間，超過同期的年均經(jīng)濟增長率4%至5%之間的預期。

根據(jù)中國國家能源局和美國能源信息署的數(shù)據(jù)，去年中國發(fā)電量約為 10.37 萬億千瓦時，美國發(fā)電量約為 4.26 萬億千瓦時；中國發(fā)電量現(xiàn)在已是美國的 2.43 倍。一旦中國的TMSR成功推出并量化應用，在電力能源方面，中國將一騎絕塵，美國將望塵莫及。用廣東白話形容，美國在后面追趕中國，恐怕“只會食塵，追到氣咳”。國防科學技術的應用是強軍建設、強國建設和民族復興的硬道理，毋庸置疑。