美砸巨资建造核反应堆 反对者称其愚蠢

美国计划建造快堆。资料来源:爱达荷国家实验室

美国数十亿美元的核研究反应堆建设项目正以闪电般的速度推进。一些核政策专家表示，这个有争议的项目进展过快。

在国会的推动下，美国能源部已经开始设计多功能快中子源，这将是自20世纪70年代以来美国能源部建造的第一个反应堆。它将产生高能中子，用作快速反应堆的测试材料和燃料。但是美国公用事业公司没有部署这种反应堆的计划。一些核扩散分析人士说，这些反应堆有风险，因为它们使用钚，这是用于原子弹的材料。

研究人员对这个反应堆是否急需存在分歧。该反应堆计划在爱达荷州的爱达荷州国家实验室(INL)建造。加州大学伯克利分校的核工程师马西米利亚诺·弗拉托尼说:“毫无疑问，美国缺乏核能力，世界也缺乏这种设施。”但是普林斯顿大学的核物理学家弗兰克·冯·希佩尔认为，“这是一个‘政治施肥’项目。”

这座反应堆确实得到了美国国会的特别支持。今年3月，国会为该项目提供了3500万美元的年度资金，尽管能源部只要求1000万美元。此外，众议院和参议院已经分别通过法案，要求在2025年前完成该设施。众议院法案授权能源部为此支付20亿美元。冯·希佩尔推测，成本最终可能达到100亿美元。

核反应堆有两种主要类型:热反应堆和快堆。在热反应堆中“燃烧”的燃料通常含有百分之几的同位素铀235，它能在链式反应中释放能量和中子。为了使燃料中的中子分裂成另一个原子的可能性最大化，需要一种“缓和剂”来减缓它们的速度。通常冷却水用于从堆芯传递热量。几乎所有的商用动力反应堆都是水冷热反应堆。

相反，快速反应堆用原始高能中子分裂原子。他们必须燃烧含有更多铀235或钚239的燃料，而他们的冷却剂(通常是熔化的钠或熔化的铅)不会减慢中子的速度。它们还有另一个优势:快中子可以有效地将惰性铀238转化为钚239，从而生产更多的燃料。几十年前，当专家预测核能将提供世界上所有的电力，并担心铀会耗尽时，这是非常有吸引力的。今天，因为铀并不短缺，这个更复杂的快堆在经济上无法与热反应堆竞争——尽管一些核专家说，有一天快堆将是必要的。

今年4月，INL邀请工业界帮助设计一个300兆瓦钠冷快堆，它将燃烧退役核武器中的钚基燃料。负责该项目的INL核工程师凯末尔·帕萨梅梅梅托格鲁(Kemal Pasamehmetoglu)表示，能源部核能办公室在2015年对其设施进行了评估，表明需要快堆研究材料和燃料。"一个明显的差距是缺少快中子反应堆."俄罗斯拥有世界上唯一的快中子测试反应堆。

其他人持怀疑态度。麻省理工学院的核工程师雅格布·博恩戈尔诺说:“我认为没有迫切需要这样的设施。他说测试反应堆网络太慢，无法帮助公司开发新的快堆设计。Oklo的联合创始人卡罗琳·科克伦(Caroline Cochran)也认为，反应堆不会及时帮助该公司，但“它将是未来十年的国家资源”。

华盛顿关心科学家联盟的物理学家埃德温·莱曼认为，INL的真正目标是恢复其快速反应堆计划。INL钠冷实验增殖反应堆二号于1994年关闭。Pasamehmetoglu承认制造中子源的一个原因是保持专业知识。

德国柏林卡内基国际和平研究所的政策分析师Mark Hibbs说，关于试验反应堆的辩论反映了核能未来方向的更大问题。他说，如果核能为风能和太阳能等其他非碳能源提供了一个过渡桥梁，那么就不需要快速反应堆。然而，Hibbs说，如果人们对核能的需求持续几个世纪，公用事业最终将不得不转向快速增长的燃料反应堆，但辩论“被说客主导”。

在国会，该反应堆得到了两党的支持，尤其是来自众议院科学委员会的支持。在委员会中，众*兰迪·韦伯和埃迪·伯尼斯·约翰逊都支持众议院的议案。“我们认为有非常明确的需求，现在是时候了。如果我们等得太久，所有这些公司都会去俄罗斯。”*的一名助手说。

该项目已进入美国能源部的常规轨道。根据该机构的规定，一个重大项目必须通过审查，以证明在设计之前需要该设施。但对于该项目，帕沙梅梅梅托格鲁表示，他的团队将首先进行设计和成本核算，并提交给能源部，以便能源部在2020年做出“是”或“否”的决定。

莱曼说，这是个问题。"显然，他们没有尽最大努力去调查以证明这个设施是必要的."在进一步研究之前，冯·希佩尔说，能源部应该要求国家科学、工程和医学研究所研究反应堆的必要性。(唐毅宸编译)

中国科学新闻(2018-07-16第三版国际版)