美第4代核电厂开工 将彻底改变发电方式

　　微软(Microsoft)共同创办人比尔盖茨(Bill Gates)，近20年都致力研发核电技术，他特别成立“泰拉能源”(TerraPower)公司，并投入大量的资金与网罗人材。6月10日，泰拉能源首座核电厂“钠系统”(Natrium)在怀俄明州的凯默勒(Kemmerer)正式动工，盖茨亲自主持破土典礼，并在致词时表示，他相信这将“彻底改变发电方式”。

　　美联社报道，泰拉公司表示，开工地点毗邻老旧的诺顿火力发电厂(Naughton Power Plant)，该发电厂将于 2026 年停止燃煤机组，并在十年后结束燃气机组。，以减少当地的温室气体排放。因此该电厂所属的太平洋公司(PacifiCorp plans)与泰拉能源达成协议，由钠系统反应器获得无碳电力，并正在权衡在后续的长期计划中，能获得包多少核能。

　　现在的工作是建设前的整地，以便在新反应炉建设许可批准后，能够尽快建造。

　　盖茨表示：“这是美国朝著安全、丰富、零碳能源的重要一大步，此类工作的成功，对于美国未来的国家竞争力非常重要。”

　　钠系统反应器是在反应炉回路里填充的是液态金属钠，而不是普通水。金属钠在97度就会熔化成流动的液态状，并且有著极佳的导热性，可以成为良好的冷却剂，同时，金属钠长期遭受中子轰击后，仅会产生一种称为“钠24”的同位素，半衰期只15小时，是非常弱的中子吸收剂。 当它吸收中子时，会产生钠-24，它的半衰期为15小时，然后转化成镁-24，也是一种稳定的同位素。这样的特性使钠系统不会出现太多的辐射污染物。

　　不过钠在空气中极度易燃，遇到水还会剧烈燃烧至爆炸，因此管线的耐用度必须相当好，这也是它在过去不易实用化，类似技术的反应器出现失败的原因。

　　泰拉公司在今年3月向美国核能管理委员会(Nuclear Regulatory Commission,NRC)申请建造先进核反应器的许可，目前已走到最后阶段。泰拉能源可以先进行土建部分的设施。

　　先进反应器通常使用水以外的冷却剂，并在较低压力和较高温度下运作，除了钠回路式，还有铅回路式，以及二氧化碳回路式。其实这些技术都已经存在了几十年，但这些技术确实有比较高的材料门槛与应变系统的挑战，所以美国商业核电厂，多半仍然是传统的大型轻水式反应器。

盖兹与泰拉能源的主要管理层，在怀俄明的凯默勒工程预定地，完成钠系统反应炉的破土仪式。(图/terrapower）

　　泰拉能源公司总裁兼执行长莱维斯克(Chris Levesque)表示，过去办不到，不代表现在辧不到。我们用最新的电脑建模和物理学，来实现更简单的设计，所以现在是时候转向先进的核能技术了。新技术使核电厂更便宜、更安全、更有效率。

　　TerraPower的Natrium反应器示范计划是一个带有熔盐储能系统的钠冷快堆设计。

　　“这个产业的特点并不是创新。你知道，这有点像重复过去的表现，而不是推进新技术。这对可靠性有好处。 “但我们在未来几十年看到的电力需求，以及为了纠正当今核能和核能的成本问题，我们 TerraPower 和我们的创始人确实觉得是时候进行创新了。”

钠系统反应器的概念图，最下方的是反应炉本身，红色与黄色是高温液态钠与完成热交换的低温液态钠。其中的白色设备是热交换系统，可以用来供电与供热。(图/terrapower)

　　这座钠系统反应炉的功率在345~500百万瓦，可满足40 万户家庭的用电需求。它超过小型模组反应炉SMR的300百万瓦门槛，所以它不算是SMR；虽然如此，它仍然是较为小功率的反应炉，工程面积与建造时间应可较小。。

　　泰拉公司表示，首批反应炉都先专注于发电。但未来的反应炉，预计还可以提供热能与的副业，用于制氢。

　　这项计划耗资高达40亿美元，其中一半是美国能源部的支持。莱维斯克表示，这一数字包括了反应炉设计和授权费用，因此未来反应器若能量产，成本可望大大降低。