美國能源部（DOE）正在資助五個項目，以開發(fā)先進的核反應(yīng)堆設(shè)計，這些將由私營企業(yè)在美國建造。根據(jù)先進反應(yīng)堆示范計劃（ARDP），能源部核能辦公室的3000萬美元初始資金預(yù)計將在7年內(nèi)增長到6億美元，工業(yè)界將提供20%的額外資金。

盡管在過去的幾十年里，核電在西方國家一直不受歡迎，但對碳中和未來的需求似乎已經(jīng)準(zhǔn)備好了，這將引發(fā)新一代的先進反應(yīng)堆，與自20世紀(jì)50年代以來主導(dǎo)核電行業(yè)的輕水加壓反應(yīng)堆截然不同。

能源部最新?lián)芸畹哪繕?biāo)是促進開發(fā)在10到14年內(nèi)部署的反應(yīng)堆，這些反應(yīng)堆不僅運行效率更高、更經(jīng)濟，而且運行起來本質(zhì)上也更安全，其設(shè)計使用更堅固的燃料，冷卻系統(tǒng)即使在沒有電力可用的情況下也能被動地保持反應(yīng)堆不熔化。

正在開發(fā)的五個反應(yīng)堆概念包括位于加利福尼亞州阿拉米達的Kairos Power公司的Hermes縮小規(guī)模試驗反應(yīng)堆。這個先進的試驗反應(yīng)堆旨在建造商業(yè)規(guī)模的Kairos Power氟鹽冷卻高溫反應(yīng)堆（KP-FHR），它以三結(jié)構(gòu)ISOtropic（TRISO）顆粒燃料為基礎(chǔ)，并由低壓氟鹽冷卻劑冷卻。

TRISO燃料以顆粒形式出現(xiàn)，由鈾、碳和氧組成，然后被三層碳和一層陶瓷封裝，以防止放射性廢物的釋放。這些***籽大小的顆粒然后被收集在一起，成為圓柱形的顆粒或臺球大小的球體，可以在氣冷或鹽冷反應(yīng)堆中承受高溫。

第二個項目是西屋電氣公司的eVinci微反應(yīng)器，這是一個熱管冷卻的微型反應(yīng)器，作為技術(shù)示范的一部分，將于2024年完成。熱管反應(yīng)器通常由一個固體核心組成，燃料插入塊中的孔中。熱管中含有一種液體，當(dāng)液體汽化時，它可以從堆芯中帶走熱量，然后將熱量帶到熱交換器中，進行冷卻和發(fā)電。

演示的目的是評估這種設(shè)計的風(fēng)險，并確定如何改進熱管系統(tǒng)的制造和效率。

第三個項目是位于弗吉尼亞州林奇堡的BWXT先進技術(shù)公司的BWXT先進核反應(yīng)堆（BANR）。這是一個可運輸?shù)奈⑿头磻?yīng)堆，同樣使用TSIRO燃料來實現(xiàn)更高濃度的鈾，以及使用碳化硅基體的改進型堆芯設(shè)計。

第四個項目是位于新澤西州卡姆登的Holtec政府服務(wù)公司的Holtec SMR-160反應(yīng)器。這是一種基于輕水反應(yīng)堆設(shè)計的小型模塊化反應(yīng)堆。模塊化反應(yīng)堆的優(yōu)點是可以在工廠進行大規(guī)模生產(chǎn)，也可以通過在現(xiàn)場增加額外的模塊進行擴展。

最后，是阿拉巴馬州伯明翰的南方公司服務(wù)公司的熔融氯化物反應(yīng)器實驗。在這個1200兆瓦的臨界快譜鹽反應(yīng)器設(shè)計中，燃料與熔鹽冷卻劑混合。反應(yīng)發(fā)生在鹽的內(nèi)部，使其保持熔融狀態(tài)。熔鹽反應(yīng)堆的效率更高，因為它們可以在比傳統(tǒng)反應(yīng)堆更高的溫度下運行。

“所有這些項目都將使美國在國內(nèi)和全球部署先進核反應(yīng)堆的時間表上加快，這些反應(yīng)堆將提高安全性，并且可以負(fù)擔(dān)得起建造和運營，”美國能源部部長丹·布勞伊萊特說?！霸谙冗M技術(shù)方面發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用對國家的未來非常重要，因為核能在我們的清潔能源戰(zhàn)略中扮演著如此關(guān)鍵的角色?！?br /> 責(zé)編AJX