小型模块化核反应堆在首次测试中达到临界状态
摘要
使用TRISO燃料小球的小型模块化核反应堆在首次测试中达到临界状态,验证了该公司的建模和安全数据。
<p>大约一年前,特朗普政府<a href="https://arstechnica.com/science/2025/05/trump-signs-executive-orders-meant-to-resurrect-us-nuclear-power/">发布了一项行政命令</a>,旨在加速美国核电的发展。虽然围绕使用不同且通常更小的反应堆设计形成了一个完整的初创生态系统,但到目前为止只有一种设计获得了完全许可,而且还没有计划实际建造该设计的任何实例。</p>
<p>该行政命令指示能源部在一年多一点的时间内让三种不同的反应堆设计达到临界状态。周四,一家名为Antares的初创公司宣布,其放置在爱达荷国家实验室的一个测试反应堆已达到临界状态,使其成为首个跨越这一门槛的新设计。临界状态意味着硬件内部的核反应已变得自持;但这并不意味着反应堆已开始发电。</p>
<p><a href="https://antaresindustries.com">Antares</a>是众多基于一种名为TRISO的新型燃料系统进行设计的公司之一,该系统将部分复杂性和安全性从反应堆设计转移到燃料设计中。燃料设计基于带有氧化铀核心的微小颗粒。这些颗粒被多层碳包裹,可以调节裂变反应释放的中子和较轻原子核的能量。所有这些都被包裹在坚硬的陶瓷外壳中,旨在承受包裹铀可能产生的最高温度。</p><p><a href="https://arstechnica.com/science/2026/06/first-us-test-of-modular-reactor-reaches-criticality/">阅读全文</a></p>
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# 小型模块化核反应堆在首次测试中达到临界状态
来源:https://arstechnica.com/science/2026/06/first-us-test-of-modular-reactor-reaches-criticality/
只要反应堆能保持TRISO颗粒的封装,就不存在堆芯熔毁风险,甚至不会释放反应过程中产生的最危险同位素。不过仍存在一些安全隐患——中子会逃逸,并可能将周围部分材料转化为不稳定同位素。但Antares设计在TRISO外部包裹了石墨护套,这应能减缓大部分中子的运动。
为降低非放射性风险,Antares采用钠将反应堆热量传导至热交换器,热量再传递给加压氮气,驱动布雷顿闭式循环(https://en.wikipedia.org/wiki/Brayton_cycle) 中的涡轮机。
目前,Antares仅测试其所谓的Mark 0反应堆,该反应堆未与发电部分相连。它用于验证公司对反应堆物理条件的建模,并生成可用于许可申请的安全数据。预计明年将尝试运行包含发电在内的完整系统。
尽管本次实验在能源部实验室进行,该公司正与国防部的“佩勒计划”(https://www.cto.mil/pele_eis/)合作开发移动式核反应堆。该公司还获得了美国国家航空航天局(https://www.sbir.gov/portfolio/2423947)的支持。
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