自己制造燃料的核反应堆

时间：2022-02-09 14:16:47 来源：

如果说核能有一个坏名字，那就轻描淡写了。然而，要说它有未来，那就是说清楚了。尽管全球增加的太阳能和风能发电能力猛增，但世界仍几乎完全依赖化石燃料，而核电是这些燃料的更清洁，更便宜的替代品。相反，如果不是为了融化的风险和放射性废物的问题，那将是这样。

一家由比尔·盖茨（Bill Gates）担任主席的公司表示，已经找到了解决这两个问题的解决方案。

TerraPower于2008年问世，其目的是使用半个多世纪前首次开发的核反应堆概念找到化石燃料的可靠替代品。最初由俄罗斯科学家萨维尔·费恩伯格（Savely Feinberg）设想的这种所谓的“增殖燃烧反应堆”，被认为能够随着反应的进行而产生维持其内部核反应所需的燃料。

增殖和燃烧反应堆将需要的浓缩铀要少得多，并且可以使反应持续数十年。当时，该概念实施起来太困难且成本太高，核废料以及切尔诺贝利和福岛核电站灾难的问题在未来遥遥无期，任何人都无法照顾。

快进了大约40年，有两名研究人员，其中一位是H型炸弹的爱德华·泰勒（Edward Teller）的父亲，另一位是天体物理学家，洛厄尔·伍德（Lowell Wood）设计了繁殖和燃烧反应堆的新版本，TerraPower选择了该版本为起点寻找未来的核反应堆。

在针对IEEE Spectrum的最新报道中，Michael Koziol详细介绍了TerraPower反应堆的工作原理，并指出了它与其他反应堆相比的优势，例如主要是利用铀废料作为燃料的能力，并且需要的铀浓缩程度要低得多。同样，一个主要的优点是消除了处理大量放射性废物的需要，因为几乎没有废物：大多数燃料将借助于保持在反应堆中的燃料棒来保持链式反应的进行。无论有多少废物，占现有反应堆浪费的五分之一，都将用于在其他行波反应堆中引发新的连锁反应。

从理论上讲，这样的反应堆可以使用50年而不会受到干扰，并且比目前占优势的轻水反应堆要高效得多，因为它将使用液态钠作为冷却剂而不是水。液态钠非常擅长将热量从反应堆过热堆芯中转移出来，然后将其输送到水加热系统，然后再产生热量为涡轮机提供动力。钠还擅长另一件事：燃烧。

一位能源与环境研究所所长对使用钠作为冷却剂的行波反应堆的一位著名批评家表示，由于钠与氧气接触后极易燃烧，因此这些反应堆极有爆炸的危险。这加上其他挑战，使其在经济上无法生存。

Arjun Makhijani在2013年的一篇论文中详细介绍了这种反应堆的所有挑战，他在那篇文章中指出了钠泄漏导致着火的风险，例如导致1995年日本TWR紧急关闭的那一堆。钠泄漏还阻止了法国的TWR在该反应堆也关闭之前的十年中以超过7％的产能运行。Makhijani说，除了泄漏外，TWR的成本根本没有竞争力，并且在商业化之前可能会过时。

的确，这些反应堆可能需要大规模建造才能改变全球排放量，这需要再过几十年。与中国核工业公司合作的TerraPower计划于2019年开始在中国使用行波概念建造试验反应堆。如果一切顺利，它将在2020年代中期开始运营。

如果我们假设反应堆是成功的，那么乘以它的成功将需要二十年甚至更长的时间。到目前为止，一切都在实验室中完成。该试验堆将揭示由比尔·盖茨（Bill Gates）TerraPower开发的行波反应堆设计是否具有可替代煤炭，天然气和现有核电技术的可靠，经济可行的未来。

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。