美砸巨資建造核反應堆反對者稱其愚蠢

美國計劃建造快速反應堆。圖片來源：愛達荷國家實驗室

美國耗資價值數十億美元的核研究反應堆建造計劃正在以閃電般的速度推進。一些核政策專家說，這個頗具爭議的項目前進速度太快了。

在國會的推動下，美能源部（DOE）已經開始設計多功能快中子源，這將是自20世紀70年代以來DOE建造的第一個反應堆。它將為快速反應堆產生被用作測試材料和燃料的高能中子。但美國公用事業機構沒有部署此類反應堆的計劃，一些核擴散分析人士說，這些反應堆存在風險，因為它們使用的是钚，即原子彈使用的材料。

研究人員對這一反應堆是非常需要還是無效投資的問題存在分歧。該反應堆計劃建在位于愛達荷州的愛達荷國家實驗室（INL）。加州大學伯克利分校核工程師Massimiliano Fratoni說：“毫無疑問，美國缺乏核能力，全球也缺乏此類設施。”但是普林斯頓大學核物理學家Frank Von Hippel 認為，“這是一個‘政治分肥’項目。”

這個反應堆確實得到了美國國會的特別支持。今年3月，國會為該項目提供了3500萬美元的年度資金，雖然DOE只要求1000萬美元。而且，眾議院和參議院已經通過了單獨的法案，要求在2025年前完成該設施。眾議院的法案授權DOE為此支付20億美元。Von Hippel推測，這一成本最終可能達到100億美元。

核反應堆有兩大類：熱反應堆和快反應堆。一個熱反應堆“燃燒”的燃料通常含有百分之幾的同位素鈾235，它在鏈式反應中能釋放能量和中子。為了最大限度地增加燃料中中子分裂成另一個原子的可能性，需要“慢化劑”使它們變慢。通常是用冷卻水將熱量從核心輸送出去。幾乎所有的商業動力反應堆都是水冷式熱核反應堆。

相比之下，快速反應堆用原始的高能中子分裂原子。它們必須燃燒含有更多鈾235或含钚239的燃料，而它們的冷卻劑（通常是熔融鈉或熔融鉛）不會減慢中子。它們還有一個好處：快速中子可以有效地將惰性的鈾238轉變成钚239，以生產更多的燃料。這在幾十年前是很有吸引力的，當時專家們預計核能將供應世界上所有的電力，并擔心鈾會耗盡。今天，由于不缺乏鈾，這種更復雜的快速反應堆無法在經濟上與熱反應堆競爭——盡管一些核專家說，終有一天，快中子增殖堆將是必需的。

今年4月，INL邀請工業界幫助設計一個300兆瓦的鈉冷卻快速反應堆，該反應堆將燃燒一種取自退役核武器的钚基燃料。負責該項目的INL核工程師Kemal Pasamehmetoglu表示，在2015年，DOE核能辦公室對其設施進行了評估，表示需要快速反應堆研究材料和燃料。“一個明顯的差距是缺乏快速中子反應堆。”俄羅斯擁有世界上唯一的快速中子測試反應堆。

其他人則持懷疑態度。麻省理工學院核工程師Jacopo Buongiorno說：“我不認為這種設施有迫切的需求。”他說，測試反應堆網絡建立太慢了，無法幫助企業開發新的快速反應堆設計。Oklo公司聯合創始人Caroline Cochran也認為，該反應堆不會及時準備好幫助公司，但“這將是未來十年的國家資源”。

華盛頓憂思科學家聯盟物理學家Edwin Lyman認為，INL的真正目標是恢復其快速反應堆項目。INL的鈉冷卻實驗增殖反應堆II號在1994年關閉。Pasamehmetoglu承認，制造中子源的一個原因是為了保持專業知識。

德國柏林卡內基國際和平研究所政策分析師Mark Hibbs說，關于測試反應堆的爭論反映了核能未來走向的更大問題。他說，如果核能為風能和太陽能等其他無碳能源提供了一座過渡橋梁，那么就不需要快速反應堆了。但是，如果人們對核能的需要持續幾個世紀，那么公用事業機構最終必須轉向燃料增殖的快速反應堆，Hibbs說，但這場辯論“被說客所主導”。

在國會，該反應堆得到了兩黨的支持，尤其是來自眾議院科學委員會的支持。在該委員會中，眾議員Randy Weber和Eddie Bernice Johnson都支持眾議院的法案。“我們覺得有一個非常明確的需求，而且是時候了。如果我們等得太久，所有這類公司都會去俄羅斯。”一位議員助手說。