In China wurde der Thorium-Reaktor während des laufenden Betriebs mit Thorium ergänzt, ohne abgeschaltet zu werden. Bereits im Oktober 2024 gelang die Zugabe; das betreibende Institut bezeichnet sie als weltweit erste Thorium-Zugabe in einen Flüssigsalzreaktor. Im November 2025 meldete das Team außerdem erstmals die Umwandlung von Thorium-232 in spaltbares Uran-233. Trotz des Meilensteins bleibt die Anlage ein kleiner Forschungsreaktor, der Wärme erzeugt und keinen Strom ins Netz liefert.
Im Nordwesten Chinas steht nahe der Wüste Gobi ein Reaktor, dessen Brennstoff nicht in festen Metallhüllen steckt. In Wuwei arbeitet der chinesische Thorium-Reaktor TMSR-LF1 mit einer Salzschmelze, in der der Brennstoff gelöst ist und zirkuliert. Am 11. Oktober 2023 erreichte der Reaktor erstmals Kritikalität, also eine selbsttragende Kettenreaktion; volle thermische Leistung meldete das Institut im Juni 2024. Dadurch kann das Team Material ergänzen, während die Anlage weiter Wärme aus Kernspaltung erzeugt. Bei herkömmlichen Druckwasserreaktoren ist ein solcher Vorgang während des Betriebs nicht möglich, weil ihre festen Brennelemente nur nach einer Abschaltung ausgetauscht werden können.
Projektleiter Xu Hongjie stellte den Nachladeerfolg im April 2025 bei einer nichtöffentlichen Sitzung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften vor. Nach Angaben des Instituts war die Thorium-Zugabe bereits mehrere Monate zuvor erfolgt; im November folgte die Meldung über die erste experimentell bestätigte Umwandlung zu Uran-233. Zusammen gehören beide Schritte zwar, belegen jedoch unterschiedliche technische Fähigkeiten: Erst gelang die Thorium-Zugabe während des Betriebs, später die Bildung eines neuen spaltbaren Stoffes.
Im TMSR-LF1 liegt der flüssige Brennstoff gelöst in geschmolzenem Fluoridsalz vor. Diese Salzschmelze dient zugleich als Träger des Brennstoffs und als Kühlmittel. Sie bewegt sich durch den Reaktorkreislauf und transportiert dabei die gelösten Bestandteile durch den aktiven Bereich. Für eine Ergänzung muss deshalb kein Bündel fester Brennstäbe aus einem Druckbehälter gehoben werden. Stattdessen lässt sich Brennstoffmaterial in das flüssige System einbringen, während die Kernspaltung weiterläuft.
Bei einem Druckwasserreaktor sieht der Ablauf anders aus. Dort befinden sich die Brennstoffe in festen Brennelementen, die während des Betriebs im Reaktorkern bleiben. Für den Austausch muss der Reaktor heruntergefahren und der Druckbehälter geöffnet werden. Durch diese flüssige Brennstoffform verändert sich der Ablauf der Nachladung grundlegend, ohne dass daraus bereits eine Aussage über Wirtschaftlichkeit oder Sicherheit folgt.
Nachladen während des Betriebs gehört zu den Eigenschaften des gewählten Reaktorkonzepts. Über jahrelangen ununterbrochenen Betrieb oder Wartungsfreiheit sagt die Nachladefähigkeit nichts aus. Auch Flüssigsalzsysteme brauchen technische Kontrollen, geeignete Werkstoffe und Verfahren zum Umgang mit den entstehenden Spaltprodukten. Für den jetzt gemeldeten Versuch zählt zunächst, dass die Thorium-Zugabe bei laufender Anlage gelang.
Beim Namen Thorium-Reaktor liegt die Vermutung nahe, dass Thorium von Anfang an die Kettenreaktion trägt. Beim TMSR-LF1 ist die Ausgangslage differenzierter: Als spaltbares Ausgangsmaterial dient Uran, dessen Anteil an Uran-235 unter 20 Prozent liegt. Thorium übernimmt eine andere Aufgabe und gehört zum sogenannten fruchtbaren Material. Durch Neutroneneinfang kann es in einen Stoff umgewandelt werden, der später selbst Kernspaltungen ermöglicht.
Thorium-232 ist kein spaltbarer Brennstoff wie Uran-235, sondern gehört zur Gruppe der sogenannten fruchtbaren Nuklide. Fängt sein Atomkern ein Neutron ein, entsteht zunächst Thorium-233, das sich durch radioaktiven Zerfall weiter verändert. Über das Zwischenprodukt Protactinium-233 bildet sich schließlich Uran-233, das als spaltbarer Brennstoff weitere Kernspaltungen ermöglichen kann. Diesen Weg vom fruchtbaren Thorium zum spaltbaren Uran beschreibt die Fachübersicht der World Nuclear Association.
Für den Betrieb des Versuchsreaktors bleibt das vorhandene Uran wichtig, weil es die anfängliche Kettenreaktion ermöglicht. Solche Brennstoffkreisläufe benötigen zunächst eine Quelle spaltbarer Neutronen, damit die Umwandlung beginnen kann. Im TMSR-LF1 erfüllt angereichertes Uran diese Rolle. Damit beschreibt der Begriff Thorium-Reaktor den vorgesehenen Brennstoffkreislauf und die Forschungsrichtung, nicht einen ausschließlich mit Thorium startenden Reaktor.
Am 1. November 2025 meldete das Shanghai Institute of Applied Physics einen weiteren Schritt. Im TMSR-LF1 sei erstmals die Umwandlung von Thorium in Uran-Brennstoff gelungen. Wenige Tage später veröffentlichte die Chinesische Akademie der Wissenschaften die Meldung und verwies auf Messdaten des Zwischenprodukts Protactinium-233. Diese Daten bestätigten nach Darstellung des Instituts, dass die Umwandlungskette von Thorium-232 über Protactinium-233 zu Uran-233 im Reaktor ablief.
Gemessen wurde damit nicht nur die Zugabe des Thoriums, sondern auch der anschließende Aufbau des nuklearen Umwandlungswegs. Dieser Weg ist eine Voraussetzung für einen Thorium-Brennstoffkreislauf. In ihrer Mitteilung nennt die Chinesische Akademie der Wissenschaften die technischen Daten zu Protactinium-233 als Beleg für diesen Schritt. Noch demonstriert der Versuch weder eine vollständige industrielle Brennstoffversorgung noch einen geschlossenen Kreislauf.
Auch die Größenordnung der Anlage ist für die Einordnung wichtig. Mit einer thermischen Leistung von zwei Megawatt enthält der TMSR-LF1 nach den veröffentlichten Angaben ungefähr 50 Kilogramm Thorium. Als Konversionsverhältnis nennen die Quellen einen Wert von etwa 0,1. Der Wert ist keine Prozentangabe und lässt sich nicht als Wirkungsgrad oder als Anteil des umgewandelten Thoriums lesen.
Beschrieben wird damit, wie viel spaltbares Material im Verhältnis zum Verbrauch neu entsteht. Bei einem Wert von eins entspräche die Menge des erzeugten spaltbaren Materials dem Verbrauch. Mit ungefähr 0,1 liegt der für den TMSR-LF1 angegebene Wert deutlich darunter. Damit ist der Versuchsreaktor kein Brüter, der mehr spaltbaren Brennstoff erzeugt, als er verbraucht. Dieser Wert beschreibt einen frühen Entwicklungsstand und belegt kein energetisch selbstversorgendes System.
Hinzu kommt, dass die Anlage keine elektrische Leistung für das Stromnetz bereitstellt. Zwei Megawatt bezeichnen die thermische Leistung, also die im Reaktor entstehende Wärme. Im Mittelpunkt der Versuche stehen Betriebsabläufe, Werkstoffe und der Thorium-Uran-Brennstoffkreislauf unter realen Bedingungen im Reaktor. Seine Ergebnisse lassen sich deshalb nicht mit denen eines kommerziellen Kraftwerks gleichsetzen, das dauerhaft Strom liefern und wirtschaftliche Anforderungen erfüllen müsste.
Bislang stammen die öffentlich zugänglichen Angaben vor allem vom betreibenden Institut und von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. In den zugrunde gelegten Mitteilungen findet sich keine begutachtete Fachstudie mit einer unabhängigen wissenschaftlichen Auswertung der Versuchsdaten. Auch Angaben zu Kosten, Stromerzeugung oder einer umfassenden Sicherheitsbewertung lassen sich daraus nicht ableiten. Für eine Bewertung des Entwicklungsstands sind deshalb die klar benannten Versuchsergebnisse wichtiger als weitergehende Versprechen über einen künftigen Einsatz.
Flüssigsalzreaktoren wurden bereits Jahrzehnte vor dem chinesischen Projekt experimentell untersucht. Am Oak Ridge National Laboratory in den USA lief das Molten Salt Reactor Experiment von 1965 bis 1969. Zunächst lief der Versuchsreaktor mit Uran-235, später mit Uran-233 als Brennstoff; Thorium gehörte nicht zum Brennstoffsalz. Damit zeigte der historische Versuch, dass ein Reaktor mit flüssigem Salz und gelöstem Kernbrennstoff betrieben werden kann, untersuchte aber nicht denselben Thorium-Schritt wie das heutige chinesische Projekt.
Zu den damaligen Ergebnissen gehörten technische Erfahrungen mit Salzschmelzen, Brennstoffpumpen und Wärmetauschern. Sie führten jedoch nicht unmittelbar zu einem kommerziellen Flüssigsalzreaktor. Heute knüpft das chinesische Programm an diese ältere Forschung an und untersucht zusätzlich, wie Thorium in einem solchen System zu Uran-233 umgewandelt werden kann. Bereits vor der ersten Kritikalität war der TMSR-LF1 als Forschungsprojekt in der Gobi beschrieben worden; die frühe Projektplanung für den Thorium-Reaktor ordnete die Anlage noch vor ihrem Start ein.
Als nächster Entwicklungsschritt ist ein deutlich größerer Demonstrationsreaktor vorgesehen. SINAP nennt eine thermische Leistung von 100 Megawatt und das Jahr 2035 als Ziel für die Fertigstellung des Projekts. Diese Anlage ist damit eine geplante Entwicklungsstufe und noch kein bereits laufendes Kraftwerk. Vorher müssen die Erfahrungen aus dem kleinen TMSR-LF1 in größere technische Komponenten, längere Betriebszeiten und ein belastbares Gesamtsystem übertragen werden.
Zu den offenen Entwicklungsaufgaben gehören der langfristige Umgang mit korrosiven Salzschmelzen und die Behandlung von Spaltprodukten. Ebenso muss geklärt werden, wie die Brennstoffzusammensetzung während längerer Betriebsphasen kontrolliert und angepasst werden kann. Erfolgreiche Thorium-Zugabe und gemeldete Uran-233-Bildung liefern dafür wichtige Versuchsdaten, beantworten diese Fragen aber noch nicht. Als nächster Maßstab zählt nicht allein eine höhere Leistung, sondern der Nachweis, dass sich die einzelnen Verfahren in einem größeren Reaktor zuverlässig zusammenführen lassen.
Chinese Academy of Sciences / Shanghai Institute of Applied Physics, China Achieves Thorium-uranium Nuclear Fuel Conversion in Molten-salt Reactor
World Nuclear News, Chinese molten salt reactor achieves conversion of thorium-uranium fuel
Oak Ridge National Laboratory, MSRE’s 50th
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