2021年8月，中国宣布完成其第一个实验性钍基核反应堆。该反应堆建在北部的戈壁沙漠中，在未来几年将进行测试。如果实验是成功的，中国计划建造另一个反应堆，可能能够为10多万个家庭发电。
中国并不是唯一打算利用钍的独特特性的国家。过去，印度、日本、英国、美国和其他国家都对研究钍在核电中的可能应用表现出热情。这种金属的吸引力在于它有可能成为铀的更丰富和有效的替代品，而铀是主要的核燃料。
然而，将钍用于能源生产并非没有挑战，国际原子能机构新出版的《部署钍基核能的近期和有希望的长期选择》中讨论了这些挑战。该报告全面总结了一个为期四年的IAEA协调研究项目的结果，该项目专注于发展基于钍的核能的可能性，审查了使用钍作为燃料的好处和挑战，并分析了其在不同类型反应堆中的应用--从最普遍部署的水冷反应堆到熔盐反应堆。
国际原子能机构核燃料循环设施专家、该报告的作者之一凯拉什-阿加瓦尔说："许多国家认为钍既是一个可行的、非常有吸引力的发电和满足其日益增长的能源需求的选择。我们的研究项目有助于在国家实验室和研究机构之间分享关于使用钍的宝贵知识和经验，最终形成这份出版物。"
钍是一种银色的、略带放射性的金属，通常存在于火成岩和重矿物砂中。它是以北欧神话中的雷神托尔命名的。它在自然界中的含量是铀的三到四倍，但在历史上，它在工业或发电方面的用途很少。这部分是因为钍本身不是一种核燃料，但它可以被用来制造核燃料。钍-232是唯一天然存在的钍同位素，是一种可裂变材料，但不是裂变材料，这意味着它需要高能中子来进行裂变--原子核分裂，释放能量，用于发电。然而，当受到辐照时，钍-232会发生一系列核反应，最终形成铀-233，这是一种可裂变材料，可以作为核反应堆的燃料燃烧起来。
钍能提供什么?
与传统的核燃料铀235相比，钍拥有几个优势。钍在为水冷或熔盐反应堆提供燃料时，能产生的裂变材料(铀-233)比它消耗的多。据估计，地球上层地壳平均含有10.5百万分之一(ppm)的钍，而铀的含量约为3ppm。
Agarwal说："由于其丰富性和裂变材料的培育能力，钍有可能为人类的能源需求提供一个长期解决方案。”
另一个优势是，以钍为燃料的反应堆可能比以铀为燃料的反应堆更加环保。除了这些反应堆--以及一般的核电--在运行中不排放温室气体外，它们产生的长寿命核废料也比现在的铀燃料反应堆少。
并非没有挑战
然而，有几个经济和技术障碍使得钍的部署具有挑战性。尽管它很丰富，但目前提取这种金属的成本很高。
国际原子能机构的铀资源专家Mark Mihalasky说："矿物独居石是稀土元素的一个主要来源，也是钍的一个主要来源。如果没有目前对稀土元素的需求，独居石就不会仅仅因为其钍含量而被开采。钍是一种副产品，而提取钍所需要的方法比提取铀的成本更高。因此，就目前而言，能够以具有成本效益的方式从地下挖出的钍的数量并不像铀那样多。然而，如果对钍及其在核电中的应用有更高的需求，这种情况可能会改变。"
同样昂贵的是钍动力核装置的研究、开发和测试，因为缺乏关于钍的重要经验和铀在核电中的历史地位。国际原子能机构燃料工程和燃料循环设施技术负责人Anzhelika Khaperskaia说："钍的另一个障碍是，它可能难以处理，作为一种肥沃而不裂变的材料，它需要一种驱动力，如铀或钚，来触发和维持连锁反应。”
IAEA部门主管Clément Hill总结道："为了满足日益增长的能源需求和实现全球气候目标，世界正在寻找可持续和可靠的替代能源技术。钍可能成为其中之一，我们将继续我们的研究，为那些对钍工作感兴趣的人提供可信的和基于科学的结果。"
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