據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》周刊9月4日一期報(bào)道,美國(guó)能源部正在研制一種新的核電站,這種核電站既能滿足發(fā)展中國(guó)家的能源需要,又不會(huì)有讓他們利用副產(chǎn)品制造核武器的風(fēng)險(xiǎn)?!?
目標(biāo)是研制一種封閉式核反應(yīng)堆,能夠運(yùn)送到指定的地方,安裝后能發(fā)電長(zhǎng)達(dá)30年,等燃料用完后再收回來。
研制人員聲稱,沒人能從反應(yīng)堆中取出裂變材料,因?yàn)槠浜诵牟糠盅b在一只裝有報(bào)警封條的密封罐里?!?
能源部勞倫斯—利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的克雷格·史密斯說,這種名叫小型封閉可運(yùn)輸自動(dòng)反應(yīng)堆的機(jī)器能自動(dòng)發(fā)電而不需要添加燃料或進(jìn)行維護(hù)。
常規(guī)核反應(yīng)堆有擴(kuò)散的危險(xiǎn),因?yàn)樗鼈儽仨毝ㄆ谔砑尤剂希猛旰笠〕鰜?。這兩個(gè)過程都使操作者有機(jī)會(huì)把核材料轉(zhuǎn)變成核武器?!⊙兄菩⌒秃朔磻?yīng)堆的另一個(gè)理由是,常規(guī)核電站產(chǎn)生十億瓦級(jí)功率,在沒有足夠輸電網(wǎng)的發(fā)展中國(guó)家,這是對(duì)核電廠的一種浪費(fèi)?!?
在小型封閉可運(yùn)輸自動(dòng)反應(yīng)堆中,核燃料、液態(tài)鉛冷卻劑和蒸汽發(fā)生器密封在一個(gè)容器中,蒸汽管通過預(yù)留孔接到外面的渦輪發(fā)電機(jī)上。一個(gè)發(fā)電能力100兆瓦的小型封閉可運(yùn)輸自動(dòng)反應(yīng)堆將有15米高,直徑3米,重500噸。一個(gè)發(fā)電能力10兆瓦的此類反應(yīng)堆重200噸。
美國(guó)將用船只和卡車運(yùn)送這種封閉式核反應(yīng)堆并負(fù)責(zé)安裝。當(dāng)核燃料消耗完以后,美國(guó)將收回舊反應(yīng)堆進(jìn)行回收或處理。能源部希望到2015年能搞出樣機(jī)來。
要研制出這種封閉式核反應(yīng)堆,還需要克服許多挑戰(zhàn)。在常規(guī)反應(yīng)堆中,鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)消耗燃料棒中的裂變同位素,所以每隔幾年就要更換燃料棒?!?
為了使發(fā)電過程能延長(zhǎng)到30年,就必須使封閉式反應(yīng)堆像增殖反應(yīng)堆那樣能利用中子把諸如鈾238等非裂變同位素變成裂變同位素?!∫M(jìn)一步延長(zhǎng)反應(yīng)堆的使用壽命,就得把柱形核心放在一個(gè)能把中子反射到燃料中的金屬圓筒中。
這種反射將在柱形核心的一端開始,慢慢地移到另一端,在這個(gè)過程中逐漸把燃料消耗掉。要使這樣一個(gè)系統(tǒng)能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)營(yíng)將是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)。
史密斯說,自動(dòng)控制系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)封閉式核反應(yīng)堆,調(diào)整其發(fā)電輸出并在監(jiān)測(cè)到差錯(cuò)或有人非法操作時(shí)關(guān)閉核反應(yīng)堆。該系統(tǒng)會(huì)通過安全衛(wèi)星無線電頻道向美國(guó)能源部或監(jiān)管核反應(yīng)堆的國(guó)際機(jī)構(gòu)報(bào)警。(完)