科学家提出“核电池”概念 为无碳动力供给新途径

据外媒报导，一组核专家最近在美国国家工程院的期刊《The Bridge》上主张，咱们或许正处于核电新模式的边际。他们说，就像大型、贵重的集中式计算机让坐落今日广泛散布的个人电脑相同，新一代相对细小和廉价的工厂制作的反应堆行将呈现，其规划相似于刺进超大电池的自主即插即用操作。这些拟议的体系可认为工业流程供给热量，或许为军事基地或社区供给电力，在无人看守的状况下运转5到10年，然后用货车运回工厂进行创新。

研讨作者们--麻省理工学院东电核科学与工程教授Jacopo Buongiorno、GenH公司的创始人Robert Frida、爱达荷州国家实验室的Steven Aumeier和美国战略司令部的退役指挥官Kevin Chilton--将这些小型发电厂称为 "核电池"。研讨人员说，由于其操作简略，它们能够在国际电力体系的去碳化中发挥重要作用，以避免灾难性的气候变化。麻省理工学院新闻网要求Buongiorno描绘他的小组的主张。

问：小型模块化核反应堆的主意现已评论了好几年。这个关于核电池的主张有何不同？

答：咱们描绘的设备将工厂制作和模块化的概念发挥到了极致。前期的主张是研讨100至300兆瓦电力输出的反应堆，这是传统的“大野兽”，即千兆瓦级的大核反应堆的1/10。这些能够由工厂制作的部件拼装而成，但它们依然需求在现场进行一些拼装，并需求很多的现场准备作业。因而，与传统的工厂比较，它是一个改善，但不是一个巨大的改善。

这种“核电池”概念确实是一个不同的东西，由于这些机器的物理规划--大约10兆瓦。它是如此之小，以至于整个发电厂实际上是在工厂里制作的，适合在一个规范的集装箱内。咱们的主意是将整个发电厂，包含一个微反应器和一个将热能转换为电能的涡轮机，装进集装箱。

从经济视点来看，这供给了几个优点。你正在将你的项目和技能与施工现场彻底脱钩，在曩昔的20年里，施工现场一直是核电项目一切或许的进展推迟和本钱超标的来历。

这样一来，它就成了一种按需分配的动力。假如客户想要热能或电力，他们能够在几个月内，乃至几周内得到，然后就能够即插即用。这台机器抵达现场，只是几天后，你就开端得到你的动力。所以，它是一个产品，不是一个项目。这便是我喜爱的特色。

问：你谈到有或许广泛散布这种设备，乃至包含在住宅区为整个社区供电。人们对这些设备的安全性有多大决心？

答：它十分巩固--这便是卖点之一。首要，由于各种原因，它的规划小是功德。首要，产生的整体热量与功率成正比，这是小的。但更重要的是，它有一个高的外表体积比，由于它也很小，这使得它在任何状况下都更简单坚持冷却。它是被迫冷却的，达到了没有人需求做任何工作的程度。你乃至不需求翻开一个阀门或任何东西。该体系会会自行处理。

它也有一个十分巩固的安全壳结构围绕着它，以避免任何辐射的开释。没有传统的大混凝土圆顶，而是有钢壳，根本大将整个体系包裹起来。至于安全问题，在大多数地址，咱们想象这些将坐落地上以下。这供给了一些维护和物理安全，避免外部攻击者。

至于其他安全问题，你知道，假如你想想闻名的核事故，三里岛、切尔诺贝利、福岛，一切这三个问题都是由这些核电池的规划所调停的。由于它们是如此之小，根本上不或许从任何工作序列中得到那种成果。

问：咱们怎么知道这些新类型的反应器将作业，以及需求产生什么才能使这种设备广泛运用？

答：美国宇航局和洛斯阿拉莫斯国家实验室现已做了一个相似的演示项目，他们称之为微反应器，用于空间运用。从开端规划到制作和测验，他们只花了三年时刻。并且它花费了2000万美元。它比传统的大型核电站小了好几个数量级，后者动辄花费十几亿，需求十年或更长时刻来制作。

现在也有不同的公司在开发他们自己的规划，并且每一个都有点不同。西屋电气公司现已在研讨这种“核电池”的一个版别（虽然他们没有运用这个术语），他们计划在两年内运转一个演示设备。

下一步将是在具有广泛的核反应堆体系测验设备的国家实验室之一树立一个实验工厂，例如爱达荷国家实验室。他们有一些正在改造的设备，以习惯这些微反应器，并且他们有额定的安全层。由于这是一个演示项目，你要保证假如产生你没有预见到的工作，你不会有任何开释到环境中。

然后，工厂能够经过一个加快测验项目，使其遭受比正常运转中遇到的更极点的条件。你根本上是滥用它，并经过直接测验标明它能够接受一切这些外部负载或状况而不超越任何毛病约束。而一旦它在严厉的条件下被证明，广泛的商业装置能够很快开端。

这些“核电池”十分适合在十分不同的经济部门发明恢复力，经过供给安稳牢靠的电源来支撑对太阳能和风能等间歇性可再生动力的日益依靠。并且，这些高度散布式的体系也能够协助缓解电网的压力，由于它们被安顿在需求输出的当地。这能够对电网的任何中止供给更大的弹性，并简直消除了传输丢失的问题。假如这些体系像咱们想象的那样遍及，它们可认为削减国际的温室气体排放做出重大贡献。