第4代核能 比尔盖兹的熔盐反应炉将于2019年试运转

比尔盖兹的熔盐反应炉构造很简单,也更安全。它最大的好处是消化现有的核废料。(图/美国能源部)

比尔盖兹主持的泰拉能源(TerraPower)，正在开发熔盐式反应炉，预计在2019年可以开始测试。

下一个大未来(next big future)报导，美国南方能源公司(Southern Company

)正在与比尔盖兹的泰拉能源一齐合作，开发一种使用液态盐作为冷却剂和燃料的「熔融氯化物快中子反应炉」（molten chloride fast reactor ,MCFR），这个研发计划也有美国政府的投资，美国能源部已经为该项目投入了超过2800万美元的分摊资金，以进一步识别和测试反应炉中使用的材料。

南方能源和泰拉的研究处于反应炉设计阶段的早期阶段，他们希望从2019年开始进行小功率反应炉回路测试，并委托橡树岭国家实验室、爱达荷国家实验室、范德比大学等机构来分析，评估MCFR作为商业反应炉的可行性。

假如成功，团队计划在2030年开发1100百万瓦的原型反应炉，就能逐步走向商用化。

这种熔盐反应炉与现行核能最大的不同在3处，第一，它的运转原理是快中子滋生式，与现行的慢中子衰变式不同。第二，它的燃料是液态的，是熔化的核燃料，同时冷却剂不是现行的普通水，而是液态氯化物盐，这些盐与熔化的核燃料一起在反应炉里循环，通过第二回路中的热交换器，就可以汲取回路中的热，以推动涡轮机来发电。

第三个明显不同是整个反应器是在高温下运行，因此生热的过程比现行的轻水反应炉更有效率，同时，反应后的余留物也更少(核废料很少)，甚至可以消化其现行反应炉的废料(可以消化核废料)。

比尔盖兹认为，MCFR是实现低碳能源的重要设施。

在安全设计方面，MCFR具有业界所谓的「被动安全」设计，也就是在过热需要停机情况，它无需外接电动的冷装装置，就能自主的减慢反应过程。即使是冷却剂流失，燃料盐在离开反应炉后，就会被动地停止核反应，并自然地去除衰变热。

其他好处包括：

核燃料没有现在的燃料棒那么复杂。

可以在反应炉运转时直接注入新的燃料，现在的反应炉必须停机才能更换燃料。

能够使用多种核燃料，包括贫化铀、天然铀、甚至是用过核燃料(高阶核废料)

只在刚启动的阶段，才需要浓缩核燃料。