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泰拉能源悄悄探索新堆战略

发布时间:2015-10-26 09:06 原作者:杜铭海,编译:镜清   来自: 核工程师的博客

世界和中国开发熔盐堆的呼声和行动已经够“火”[1-3]。最近,美国麻省理工学院刊物《MIT技术评论》能源高级编辑理查德·马丁(Richard Martin)又发出报道说,比尔·盖茨资助的“泰拉能源公司正在探索“熔融氯化物”反应堆概念,还说仍然恪守对行波堆的承诺。”[4]

“先进的核反应堆几乎能生产无限的清洁能源。”

泰拉能源公司未来的核电厂能用行波堆或者熔盐堆发电。

在日益增多、尝试把先进核反应堆带入市场的“创业公司”中,泰拉能源公司“一枝独秀”。部分地因为它资金充足,部分地因为谁在提供资助。泰拉能源是高智公司的独立子公司,而后者是微软奠基者南森· 梅尔沃德(Nathan Myhrvold)提供资金的技术投资公司。比尔· 盖茨是这个公司最主要的投资人和“直言不讳”的支持者。这个公司也因追求称为“行波堆”的新异反应堆技术引人注目,概念优雅而潜质强劲。

但创立六年之后,泰拉能源至今尚未拿出一个“工作原型”。上周,该公司在田纳西州橡树岭国家实验室透露,它现正追求一个不同的反应堆概念:熔融氯化物反应堆,既使用液体作为冷却剂传输热能,也作为发生核反应的燃料。

“行波堆是我们早期研究的重点,而且仍然是公司的基线产品,”泰拉能源创新主管杰夫·  拉特科夫斯基(Jeff Latkowski)在橡树岭初始“熔盐堆实验装置”50周年庆典活动时说。“但我们正考虑另外的、我们相信能解决核能安全、环境和成本三个关键领域难题的项目。”

诚然,这不是泰拉能源公司第一次调整或扩张它自己的技术策略。虽然该公司的“术语”不变,但早就修改了“行波”设计:原来核反应类似“波”通过燃料移动,把铀转变为钚;现在转为“驻波”设计,燃料自身不断从堆芯移到外区。当时的首席执行官约翰·吉尔兰德(John Gilleland)在2013年说,该公司已悄悄开始探索替代核技术,包括熔盐堆(它的熔融氯化物设计是个“特殊版本”)和机器设备,用钍做“替代“核燃料,更清洁、安全,而且比铀更丰富。

拉特科夫斯基的橡树岭“谈话”,不过是该公司首次公开透露“备选方案”。熔盐堆提供的安全和经济优势超过传统的固体燃料机器:因为燃料是流体,燃料加热反应缓慢。而且物理上不可能“熔堆”:发生事故时,燃料自动地排入密封的地下“小室”,自己就能冷却下来,无需外置的、类似2011年福岛第一核电站失效的那种泵系统。

拉特科夫斯基拒绝透露新堆设计的细节。但他罗列了另外的某些理由,熔融氯化物设计多么有吸引力:没有燃料加工要求、燃料功率密度很高、效率也高(即燃料产生的可用能源百分比高)、启动后不再需要铀浓缩(降低核扩散的风险)、铀在氯化物溶液内的熔解度高,而且一个机组产生的废物能用于运转另一机组。拉特科夫斯基说,“我们可以这样地维持整个堆群运转。”

但是,披露熔融氯化物概念提出的问题是:泰拉能源公司是否削减了对原来技术即行波堆的承诺?许多核工业观察家从一开始就怀疑这个概念。行波堆是钠冷快堆的“亚种”,而这种堆的业绩记录并不“令人鼓舞”。法国的原型堆名为“超凤凰”,1980年代初建成,1996年关闭前,以不到7%额定容量运行了11年。1990年代初日本建成的文殊快堆,1995年钠泄漏发生火灾后关闭达五年之久。这个机器曾在2010年发生另外的事故前短暂重启,但至今没有再启动。

普林斯顿大学科学与全球保安规划以及核未来实验室教授、核物理学家M.V.拉马纳(Ramana)说,“钠的问题是几乎不可能防止泄漏”,“从总体上讲,快堆从未在商业上有生命力,而且我从来就没有看到泰拉公司提供的任何东西,表明他们的设计将会表现得更好。”

虽然如此,拉特科夫斯基说,泰拉能源仍然完全致力于“行波”设计。该公司最近与中核集团公司签署了高调的合作关系协议,以帮助这种技术商用化。泰拉能源也刚刚在华盛顿州的贝尔维尤(Bellevue)开启一个两万多平方英尺的实验室和机械厂。拉特科夫斯基说,本公司对是否抛弃行波堆的回答是:“一心一意地‘不’”。

“从一开始我们就随时评估多种技术,而且我们会继续这么做,”他补充说。“这种[熔融氯化物反应堆]是新冒出来的,我们早就在更严肃地予以考虑。”

译者水平一般,发现任何差错、疑问,最好是核查依据资料;更欢迎联系、批评指导(dumhai@126.com.

 

依据资料:

1. Energy Process Developments Ltd, MSR Review, Feasibility of Developing a Pilot Scale Molten Salt Reactor in the UK, July 2015, This report is available at www.EnergyProcessDevelopments.com

2. Richard MartinChina Details Next-Gen Nuclear Reactor ProgramMIT TROctober 16, 2015

3. 中国能源报,我国钍基熔盐堆研发初现端倪,中国核电网,2015-10-16

4. Richard MartinTerraPower Quietly Explores New Nuclear Reactor StrategyMIT TROctober 21, 2015

 

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