核电可以在能源部门脱碳方面发挥重要作用，但反应堆太昂贵且太复杂，无法迅速推出。 在上周获得核管理委员会的认证后，一个新的、更小的反应堆可能很快就会改变这种状况。
随着世界各国竞相取代化石燃料发电厂，围绕是否 核电 应该起到的作用已经被加热了。 虽然该技术可以提供大量可靠的无碳电力，但成本和安全问题阻碍了其作为气候危机解决方案的部署。
然而，近年来，一批新公司出现了，它们承诺通过缩小反应堆来回避这些担忧。 所谓 小型模块反应堆 （SMR）设计得足够小，可以在工厂建造，然后再运送到需要的地方，这应该会显着降低成本。 它们的设计也比现有的反应堆更安全。
俄勒冈州能源公司设计的反应堆 NuScale电源 已成为第一个获准在美国使用的小型模块化反应堆设计 由核管理委员会 (NRC)，为利用反应堆的新工厂铺平了道路。 此举并不令人意外，因为设计 通过了s 最终安全评估 早在 2020 年，但这是在该领域实际部署该技术的关键一步。
虽然一些正在开发的 SMR 依赖于使用熔融铀或钍盐作为燃料的新设计，但被命名为 VOYGR 的 NuScale 反应堆与传统的全尺寸反应堆并没有太大的不同。 这是 基于设计 2000 年代初期在俄勒冈州立大学开发，称为“多用途小型轻水反应堆”。
该设计包括一个容纳反应堆的 76 英尺高、15 英尺宽的圆柱形安全壳。 水通过一系列铀燃料棒，这些燃料棒通过裂变反应产生热量。 然后加热的水上升到蒸汽发生器，蒸汽发生器利用水中的热量产生过热蒸汽。 然后将其用于驱动发电的涡轮机。
每个模块旨在产生 50 兆瓦的能量，但该公司计划结合多达 12 个 SMR，以实现与传统核电站相似的输出。 SMR 具有新颖的安全功能，旨在防止那种使公众对核电的舆论变得僵硬的灾难。
首先，用于通过包裹燃料棒来停止裂变反应的控制棒由电动机固定在反应堆堆芯上方。 这意味着在停电的情况下，它们将在重力作用下自动下降到位。 整个反应堆还沐浴在一个水池中，在紧急情况下可以带走多余的热量。 此外，通过使用较少量的燃料，产生的总热量大大减少。
希望这些额外的安全特性——再加上由于能够在工厂而不是现场大规模制造这些反应堆而降低的成本——可能会导致核电的复兴。 NuScale 正在美国开展多个项目，包括 一个在爱达荷州 计划于 2029 年完成。
但有人提出了关于 SMR 是否真的能达到其作为传统核电站更便宜、更安全的替代方案的要求的问题。 一项研究 发表于 诉讼中的国家科学院院士 XNUMX 月发现，与 SMR 制造商的说法相反，这些较小的反应堆实际上可能比传统工厂产生更多的放射性废物。
在 文章 反击, 核电专家 MV Ramana 也指出，可再生能源的成本如 风能和太阳能 已经低于核，并继续快速下降。 相比之下，核电实际上多年来变得更加昂贵。
他补充说，SMR 的成本可能高于更大的核电站，因为它们没有相同的规模经济。 从理论上讲，这可以通过大规模生产来抵消，但前提是公司收到数百个订单。 很明显，一些公用事业有 已经退出 NuScale 的第一个项目的成本问题。
Ramana 指出，也许更重要的是，SMR 不太可能及时准备好为气候斗争做出贡献。 预计项目要到本世纪末才能上线，届时 IPCC 表示我们已经需要大幅减排。
不过，这项技术有一些强大的助推器，尤其是乔·拜登总统，他 最近被吹捧 NuScale 的“开创性美国技术”同时宣布为该公司将在罗马尼亚建造的 SMR 工厂提供资金。 工程巨头劳斯莱斯最近也 公布了入围名单 用于其未来 SMR 工厂的位置，到 16 年，该工厂将用于为英国政府建造 2050 座 SMR。
SMR 能否兑现承诺还有待观察，但考虑到我们面临的气候挑战的范围，探索所有可用的选择似乎是明智的。
图片来源： 新标度
