據報道，一個核專家團隊最近在美國國家工程學院期刊《The Bridge》上刊文介紹，他們可能正處于核能新模式的邊緣。

他們解釋稱，就像今天那些昂貴的大型計算機讓位于廣泛分布的個人電腦一樣，新一代相對小型、廉價的工廠建造的反應堆即將問世，這種反應堆的設計目的是實現即插即用操作，類似于插入一個超大電池。

據稱，這些擬議中的系統可以為工業提供熱量，或為軍事基地或社區提供電力，在無人看管的情況下運行5至10年，然后用卡車運回工廠進行翻新。研究人員們表示，工廠建造的微型反應堆用卡車運到使用地點，對于脫碳電力系統來說可能是一個安全、有效的選擇。

他們將這些小型發電廠稱為“核電池”。研究人員說，它們可以在世界電力系統的去碳過程中發揮重要作用，以避免災難性的氣候變化。該研究第一作者、麻省理工學院東電核科學與工程教授Jacopo Buongiorno具體描述了他們的方案。

問：小型模塊化核反應堆的想法已經討論了好幾年了。是什么讓這個核電池提議與眾不同？

答：我們描述的裝置將工廠制造和模塊化的概念發揮到了極致。早期的建議是研究100至300兆瓦電力輸出的反應堆，這是傳統的“大野獸”（千兆瓦級大核反應堆）的1/10。這些可以由工廠建造的部件組裝而成，但它們仍然需要在現場進行一些組裝，并需要大量的現場準備工作。因此，與傳統的工廠相比，它是一個改進，但不是一個巨大的改進。

不過，這種“核電池”概念確實是一個不同的東西，因為這些機器的物理規模——大約10兆瓦。它是如此之小，以至于整個發電廠實際上可以裝在一個標準的集裝箱內。我們的想法是將整個發電廠，包括一個微反應器和一個將熱能轉換為電能的渦輪機，裝進集裝箱。

從經濟角度來看，這提供了幾個好處。你可以完全將你們的項目和技術與施工現場分離開來，施工現場一直是過去20年核電項目所有的進度延遲和成本超支的根源。

這樣它就變成了一種有需求的能源。如果客戶想要暖氣或電，他們可以在幾個月甚至幾周內得到，然后就是即插即用。這臺機器到達現場，僅僅幾天后，你就開始獲得能量。所以，這是一個產品，不是一個項目。我喜歡這樣描述它。

問：你談到有可能廣泛分布這種裝置，甚至包括在住宅區為整個社區供電。人們對這些設備的安全性有多大信心？

答：特別堅固——這是賣點之一。規模小是有好處的，原因有很多。首先，產生的總熱量與功率成正比，這是小型的設備；但更重要的是，它有一個高的表面體積比，因為它也很小，這使得它在任何情況下都更容易保持冷卻。它是被動冷卻的，達到了不需要人做任何事情的程度。你甚至不需要打開一個閥門或任何東西。該系統會會自行處理。

它周圍還有一個非常堅固的密封結構，以防止任何輻射的釋放。沒有傳統的大混凝土圓頂，取而代之的是基本封裝整個系統的鋼殼。至于安全問題，在大多數地點，我們設想這些將位于地面以下。這提供了一些保護和物理安全，防止外部攻擊者。

問：我們如何知道這些新類型的反應器將工作，以及需要發生什么才能使這種裝置廣泛使用？

答：美國宇航局和洛斯阿拉莫斯國家實驗室已經做了一個類似的示范項目，他們稱之為微反應器，用于空間應用。從開始設計到制造和測試，他們只花了三年時間。而且它花費了2000萬美元。它比傳統的大型核電站的開支小了好幾個數量級，后者動輒花費十幾億，需要十年或更長時間來建造。

現在也有不同的公司在開發他們自己的設計，而且每一個都有點不一樣。西屋電氣公司已經在研究這種“核電池”的一個版本（盡管他們沒有使用這個術語），他們計劃在兩年內運行一個示范裝置。

下一步將是在擁有廣泛的核反應堆系統測試設備的國家實驗室之一建立一個試驗工廠，例如愛達荷國家實驗室。他們有一些正在改造的設施，以適應這些微反應器，而且他們有額外的安全層。因為這是一個示范項目，你要確保如果發生你沒有預見到的事情，你不會有任何釋放到環境中。

然后，工廠可以通過一個加速測試項目，使其遭受比正常運行中遇到的更極端的條件。你基本上是無所顧忌的使用，并通過直接測試表明它可以承受所有這些外部負載而不會超過任何故障限制。而一旦它在嚴格的條件下被證明，廣泛的商業化使用可以很快開始。

這些“核電池”適合在非常不同的經濟部門提供動力，通過提供穩定可靠的電源來支持對太陽能和風能等間歇性可再生能源的日益依賴。而且，這些高度分布式的系統也可以幫助緩解電網的壓力，因為它們被就近安置在需要輸出的地方。

這可以對電網的任何中斷提供更大的彈性，并幾乎消除了傳輸損失的問題。如果這些系統像我們設想的那樣普及，它們可以為減少世界的溫室氣體排放做出重大貢獻。