中國科研團隊
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中國核能領域換道超車！全球首創「釷」熔鹽反應爐 助擺脫進口鈾依賴
中國在核能技術上再度邁出關鍵一步。中國科學院（Chinese Academy of Sciences）11月1日宣布，位於甘肅省民勤縣的2兆瓦熱功率液態燃料釷熔鹽反應爐，成功實現全球首例「釷轉化為鈾」的核燃料轉換。這座反應爐目前是全球唯一運行並成功引入釷燃料的熔鹽反應爐，為釷資源在熔鹽核系統中的技術可行性提供了實證。據星媒《ThinkChina》報導，這項突破被視為中國在第4代核能競賽中的「王牌」，標誌著中國掌握了能使其擺脫對進口鈾依賴的關鍵技術，同時為能源安全提供了新解方。長期以來，中國核能發展受限於鈾資源不足。1座典型的100萬千瓦（1GW）核電廠，每年約需消耗200噸三氧化二鈾（U₃O₈），而中國超過8成的鈾需仰賴進口，使其能源結構暴露於地緣政治風險之中。2011年日本福島核災後，全球鈾價劇烈波動，也迫使部分中國核電項目因燃料供應不穩而放緩。相較之下，中國的釷儲量被認為居世界首位，且可能遠超過過往估計。地質調查顯示，僅內蒙古白雲鄂博礦區5年的採礦廢棄物中，就蘊含足以供美國家庭用電上千年的釷。該地的潛在蘊藏量或達1百萬噸，足以支撐中國核能需求數萬年。中國媒體報導亦指出，全國已確認的釷資源量約為130萬至140萬噸。在許多稀土礦藏中，釷天然作為副產品存在。例如獨居石（monazite，也稱磷鈰鑭礦）中的釷含量可達7%。由於稀土提煉與釷提取的工序部分重疊，意味著中國龐大的稀土產業未來可能同時成為核燃料供應鏈的一環。核能的原理是透過可裂變原子核的鏈式反應釋放能量。然而釷本身並不可裂變，它屬於「可增殖」（fertile）元素，當其被中子轟擊後，會轉化為具有可裂變能力的鈾-233（U-233），進而支撐穩定的能量產出。相較傳統的鈾核電廠，釷熔鹽反應爐具備更高的安全性與地點靈活性。傳統核電站需仰賴大量冷卻水，每座100萬千瓦級反應爐每小時消耗數千噸冷卻水，以防止核心過熱熔毀。而釷熔鹽反應爐則採用高溫熔鹽作為冷卻介質，熔鹽在600至700°C下可保持穩定液態，並於封閉循環系統內自然流動、持續帶走熱量，無需外部供水，大幅降低冷卻失效引發災難的風險。此外，為解決熔鹽對金屬管道的強腐蝕性，中國科研團隊進行了數萬次試驗，最終研發出特製鎳基合金的「抗蝕配方」，使反應爐管道的壽命可延長至10年以上。事實上，探索以釷作為核燃料的歷史可追溯至冷戰時期。美國曾率先研究釷熔鹽反應爐，但最終因釷無法用於製造核武而轉向以鈾為主的核技術。蘇聯與印度等國也曾嘗試開發釷反應爐，但最終受限於熔鹽腐蝕與在線燃料再處理（即在反應爐運行期間分離與回收燃料）的技術挑戰而中止。直到2011年，中國正式將「釷熔鹽反應爐」納入國家戰略性試點項目，整合包括中國科學院上海應用物理研究所（Shanghai Institute of Applied Physics）在內的20多個機構協同研究，才在近年取得重大突破。釷熔鹽反應爐不需大量水資源，意味著它不必建於沿海或大河流域，可設於沙漠或乾旱地區。待技術成熟後，這類小型反應爐有望在中國內陸廣泛部署，提供穩定且潔淨的能源。與此同時，中國目前正推進「核能動力船」研究，若釷燃料技術應用於遠洋貨輪，船舶理論上可在1次燃料補給後航行10年，幾乎零碳排放。此外，由於熔鹽反應爐結構緊湊、能量密度高，具備模組化潛力，可作為「核能電力模組」使用，未來甚至可應用於極地科研基地、月球基地，乃至軍事用途如航空母艦動力系統。中國的釷熔鹽反應爐計畫目前分為3個階段推進：2025年前，完成2兆瓦實驗型反應爐，實現釷轉鈾與穩定運行，並取得關鍵數據；2029年前，建成10兆瓦小型模組化示範反應爐，以驗證商業可行性並建立供應鏈；2035年前，在甘肅、新疆等富釷地區推進百兆瓦級電站建設，帶動設備製造與熔鹽材料等產業集群發展。與此同時，中國在核融合領域亦傳來突破。10月1日，位於安徽合肥的緊湊型核融合實驗裝置工程成功完成杜瓦基座（Dewar base）的精準安裝，預計2027年完成整體建設並首次實現融合發電，2030年前有望點亮首盞由核融合能量驅動的燈。若中國能同時在釷能與核融合領域實現技術跨越，勢必鞏固其在清潔能源領域的領先地位，並有潛力改寫全球能源版圖。
156.47克拉！中國培育鑽石打破世界紀錄 成高科技關鍵戰略材料
在第15屆中國河南國際投資貿易洽談會上，河南省力量鑽石股份有限公司宣佈通過高溫高壓法，成功培育出1顆重達156.47克拉的鑽石原石，並通過了全球最大的獨立珠寶首飾鑑定實驗室「國際寶石研究院」（IGI）鑒定，成為目前已知全球最大的人工培育鑽石單晶，超越了美國Meylor Global公司2022年的150.42克拉紀錄。據《大河報》報導，這一數字的突破，不僅是單顆鑽石的「重量勝利」，更是河南省柘城縣超硬材料產業從「量的積累」邁向「質的飛躍」、從「裝飾應用」轉向「功能突破」的標誌性見證。走進力量鑽石位於柘城高新技術開發區的生產車間，一排排龐大的6面頂壓機在恆溫恆壓的環境中靜靜運轉。內部高達1300至1500攝氏度的高溫，配合5至7GPa（吉帕）超高壓，重現天然鑽石在地底深處億萬年的形成條件，而力量鑽石的智慧化系統卻能將「孕育週期」壓縮至短短2到3週。這套自研的智能生產技術不僅能穩定產出10至50克拉的常規培育鑽石，更突破技術瓶頸，一舉「種出」156.47克拉的全球最大單晶。力量鑽石專案部主任陳亞男表示：「這顆鑽石的成功培育，意味著我們的大顆粒單晶技術已躋身全球領先行列，也預示著鑽石的功能化應用時代即將全面開啟。」目前，力量鑽石的柘城基地年產培育鑽石已超過1000萬克拉，占全國6成以上，折算下來，相當於每年能「造出」2000顆156克拉級別的巨鑽。在鑽石產業鏈中，柘城人早已不滿足於「讓鑽石戴在手上」。力量鑽石研發的鑽石散熱片，正是讓鑽石「應用於科技領域」的關鍵創新。這些厚度僅0.1毫米的透明晶片，擁有銅的5倍、矽的10倍熱導率，是目前已知最理想的晶片散熱材料。隨著5G/6G、AI與量子計算的迅速崛起，晶片集成度和熱流密度不斷攀升，散熱成為全球半導體產業的「卡脖子」問題，而鑽石散熱片正好破解這一瓶頸。力量鑽石依託培育單晶的技術積累，自建研發中心與自動化生產線，將高熱導性能轉化為可商用產品。據業內人士透露，華為（Huawei）、中芯國際（SMIC）等中國科技巨頭已開始採用這項產品，甚至連美國晶片製造商都不得不承認：「中國造的散熱片，我們學不來。」力量鑽石的成功，並非孤立事件，而是柘城整個產業生態的縮影。這座位於河南商丘的小縣城，如今擁有223家超硬材料企業，形成了從原材料、單晶培育、微粉加工到終端珠寶與功能材料的完整產業鏈。柘城的鑽石微粉年產量與出口量均占全國90%以上，培育鑽石產量占全國60%，產業總值撐起全縣工業產值的「半壁江山」。地方政府更以「微粉做精、單晶做強、製品做大、鑽石做亮」為產業戰略，打造鑽石與珠寶產業園，規劃3到5年內將壓機數量擴增至3000台以上，建設全球最大超硬材料產業集群。不僅如此，柘城還推出「綠色製造」方案，力量鑽石使用太陽能光電板為工廠供電，年發電量達1500萬度，相當於每年減少燃煤4500噸，實現「鑽石+光電」的低碳融合，讓科技之光更加環保閃耀。這條「鑽石產業鏈」也帶動了地方經濟與就業的全面成長：全縣直接創造5萬多個工作崗位，財政年稅收貢獻占全縣收入的3成以上。力量鑽石自2021年在深圳證券交易所上市以來，已連續3年出口額突破10億元人民幣，北美市場佔有率超過50%。這背後是技術實力的全面崛起。力量鑽石掌握的「IC晶片超精加工用特種異型八面體金剛石技術」，打破了國外壟斷，並與中國科研團隊共同完成的「半導體材料高質高效磨粒加工關鍵技術與應用」專案，榮獲國家科學技術進步獎二等獎。從刷新全球紀錄的156.47克拉培育鑽石，到保護晶片穩定運行的鑽石散熱片，這些「硬科技」正改寫世界對「鑽石」的定義。鑽石不再只是珠寶商眼中的愛情信物，而是半導體、航空航太、精密製造等高端領域的關鍵戰略材料。
中國研究證實「新冠病毒已突變成2亞型」 不排除再有新突變型
3日中國科學院主辦的《國家科學評論》（National Science Review）發表的論文中，中國科研團隊最新研究證實，新冠病毒已於近期產生突變，演化出2個亞型，感染力也有所不同。根據《澎湃新聞》報導，陸劍研究員（北京大學生命科學學院生物信息中心）、崔傑研究員（中國科學院上海巴斯德研究所）3日發表最新論文《關於SARS-CoV-2的起源和持續進化》（On the origin and continuing evolution of SARS-CoV- 2）。內容分析目前為止最大規模的103個新冠病毒全基因分子進化，發現病毒株已發生149個突變點，且多數是近期產生，新冠病毒已演化出L和S這2種亞型，其中101個屬於這2種亞型，比例上來看L亞型更普遍達到70%，S亞型則占30%。新冠病毒的電腦繪圖模型。（圖／路透社）照著新冠病毒的演變方式推測，L亞型和S亞型的傳播能力、致病嚴重程度或許存在較大差異，分別在病毒RNA基因組的第28144位點，L亞型是T鹼基（對應亮氨酸，Leu），S亞型是C鹼基（對應絲氨酸，Ser）。而S亞型新冠病毒和蝙蝠來源的冠狀病毒在進化樹上更接近，因此得出S亞型相較之下更古老的結論，而L亞型在武漢爆發的早期階段更普遍，發生頻率在1月初後有下降趨勢。作者認為若無人為干預，L亞型可能更具侵略性且更快速擴散，而S亞型因為在進化上較老且攻擊性較小，所以相對頻率上有增加。因此目前急需結合基因數據、流行病學數據、2019年冠狀病毒患者臨床症狀圖表記錄，進一步地全面研究，103個樣本顯示，多數病患只感染L亞型和S亞型其中一個。然而其中有一位近期有武漢旅遊史的美國病患分離出的病毒株，顯示可能同時感染2種新冠病毒，論文作者表示，目前尚無法排除可能出現新突變型。