美國核電池達成首次臨界反應,計劃於 2027 年進行全功率測試

·作者 Henderson·Engineering
美國核電池達成首次臨界反應,計劃於 2027 年進行全功率測試
重點
  • 美國核電池成功實現首次受控鏈式反應,預計2027年進行全功率測試。
  • Unity核電池旨在為工業地點和偏遠地區提供持續電力。
  • 測試將檢驗反應堆的運輸、安裝及運行能力,對未來核能系統至關重要。
  • 該項目支持未來的許可討論,但不構成商業監管批准。

美國研發的核電池在約 150 天內成功實現首次受控鏈式反應,預計將於 2027 年在愛達荷國家實驗室進行全功率演示。美國運輸核反應堆開發商 Deployable Energy 於 10 月 7 日宣佈,能源部(DOE)已選擇其 Unity 核電池在該實驗室的微反應堆實驗示範設施(DOME)進行測試。即將進行的測試將檢驗該緊湊型反應堆是否能在全功率下運行,並在已裝載核燃料的情況下進行運輸,且能在運行後移動至其他地點。

該公司正在開發 Unity,以便為工業地點、船隻及偏遠地區提供持續電力。這一選擇是在 6 月 30 日的里程碑之後,當時 Unity 達到臨界點,即反應堆維持受控核鏈式反應的階段。根據該公司的說法,這一進展在項目開始後約 150 天實現,使其成為國家反應堆創新中心(NRIC)核能啟動平台倡議下首個達到此階段的開發者。

測試計劃的目的與重要性

達到臨界點確認反應堆能夠維持鏈式反應,但這並不意味著系統在運行條件下能夠提供其預期的功率輸出。2027 年的測試計劃旨在檢驗下一階段。Deployable Energy 計劃在工廠為 Unity 裝載燃料,然後將燃料反應堆運輸至 INL,安裝在 DOME 內並以全功率運行。測試完成後,該公司打算將反應堆移至實驗室內的另一位置,並完成核燃料的管理過程。

這些步驟將測試的不僅是反應堆本身,還將提供有關運輸、安裝、運行及重新部署的數據,這對於旨在無需在每個地點建立傳統核電廠的系統而言至關重要。DOME 設於 INL 前實驗繁殖反應堆 II 的圍範結構內,該設施可容納產生高達 20 兆瓦熱功率的實驗反應堆。上述數字描述的是測試設施的容量,而非 Unity 的預期輸出。 “建造反應堆、快速學習並轉向製造:這是進階核能產業所需的模式,”Deployable Energy 的聯合創辦人及首席執行官 Bobby Gallagher 表示。

模塊化系統的潛在應用

與大型建設在固定地點的核電廠不同,Unity 被開發為一種模塊化系統,能夠在需要可靠電力的地點進行製造和運輸。潛在應用包括工業設施、海事操作及在傳統電力基礎設施可能無法或難以建立的偏遠地區。該示範還將檢驗燃料反應堆是否能夠通過可重複的過程進行移動和安裝,而不是在每個部署地點都需要大規模建設。Deployable Energy 表示,監管核能的核能監管委員會(NRC)將持續觀察其早期臨界測試,並繼續觀察這些示範。

計劃的測試將支持未來的許可討論,但本身並不構成商業監管批准。該公司將在未來幾個月內與 NRIC 和 INL 合作,進行工程、燃料準備、安全審查及測試計劃。 Deployable Energy 亦表示,其已獲選參與一項獨立的 DOE 授權商業核能海事示範項目。該項目與 2027 年 DOME 測試計劃各自獨立。全功率測試仍是一個未來的里程碑,其結果將幫助確定 Unity 的反應堆設計及提議的部署過程是否能支持可重複的製造和商業使用。

項目規格
全功率測試時間2027 年
熱功率輸出最高 20 兆瓦
臨界點達成時間約 150 天

Unity核電池的創新與挑戰

Unity核電池的開發標誌著核能技術的一次重要進步,特別是在模塊化和可移動性方面。這種設計能夠在需要電力的地點進行製造和運輸,降低了傳統核電廠的建設需求。未來的測試不僅將評估反應堆的性能,還將提供關於運輸和安裝的數據,這對於推動核能的商業化至關重要。隨著監管機構的持續關注,該項目能否成功實現商業化將影響核能行業的未來發展。

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Henderson