核能综合利用研究现状与展望
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作为下一代先进核能系统，针对第四代核能技术的发展，第一届“第四代核能系统国际论坛（Generation IV International Forum，GIF）”于 2002 年提出了第四代核电的 6 种堆型和研究开发路线图。2012 年 11 月在圣地亚哥、2015 年 5 月在日本分别举办了第二、三届研讨会。第四届 GIF 研讨会于 2018 年 10 月16—17 日在法国巴黎举行，议题包括第四代核能系统发展的驱动因素、第四代核能系统演示和部署的创新和研发支持、从研究到项目示范、从示范到市场化 4 个方面。GIF 也与国际原子能机构（IAEA）保持着长期的合作关系。第 11 届 GIF－IAEA 创新型反应堆项目（INPRO）对接会议于 2017 年 2 月在奥地利维也纳举行，议题涵盖了核能经济、安全、物理保护、防止扩散评估方法、通用先进反应堆技术信息交换等方面的合作，预计未来将扩展到其他领域，如先进反应堆的特殊安全要求，先进反应堆的未来市场条件／要求（如与可再生能源的整合）等。
钍基熔盐堆核能系统
钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代先进核能系统 6 个候选之一，包括钍基核燃料、熔盐堆、核能综合利用 3 个子系统。钍基核燃料储量丰富、防扩散性能好、产生核废料更少，是解决长期能源供应的一种技术方案。熔盐堆分为液态燃料熔盐堆（MSR－LF）和固态燃料熔盐堆（MSR－SF），后者也被称为氟盐冷却高温堆（FHR）。熔盐堆使用高温熔盐作为冷却剂，具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性，并且无须使用沉重而昂贵的压力容器，适合建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆；熔盐堆采用无水冷却技术，只需少量的水即可运行，可用于干旱地区实现高效发电。熔盐堆输出的 700℃ 以上高温核热可用于高效发电，同时由于其使用高化学稳定性和热稳定的无机熔盐作为传蓄热介质，非常适合长距离的热能传输，从而大幅度降低对于核能综合利用的安全性顾虑，可以实现大规模的核能制氢，同时为合成氨等重要化工领域提供高品质的工艺热，进而有效缓解碳排放和环境污染问题。
保证反应堆的安全可靠运行是核能发展中最重要的先行目标。作为第四代核能系统，熔盐堆具有很高的固有安全性，堆内工作环境为近常压，极大地降低了主容器、堆内构件及安全壳等的承压需求，一些在水堆内发生的事故将可以得到避免，如大破口及双端断裂事故、管道破口导致的冷却剂闪蒸喷发现象等。熔盐的沸点高至 1 400℃ 左右，而堆内运行温度在 700℃，安全阈值很高：当温度超过设定值时，反应堆底部的冷冻塞会因过高温自动熔化，掺混了核燃料的熔盐流入应急储存罐与中子反应区分离，核反应随即终止。熔盐可作为反应堆的一层安全屏障，溶解滞留大部分裂变产物，特别是气态裂变产物（如 Cs－137、I－131 等）；熔盐化学稳定性高，不与其他物质作用，防止了新的衍生事故发生，可在很大程度上降低事故后的环境影响。熔盐堆可以在线后处理，是能够高效利用钍的唯一堆型。熔盐堆可灵活地进行多种燃料循环方式，如一次利用、废物处理、燃料生产等，不需要特别处理而直接利用铀、钍和钚等所有核燃料，也可利用其他反应堆的乏燃料。