美国50年来首座无水反应炉「赫密士」动工 为新技术累积经验

「赫密士」实验型反应炉完成后的外观，它的反应压力在普通压力下，因此不需要特殊的抗压力结构。(图/Kairos Power)

美国卡伊洛斯能源(Kairos Power)所设计的「赫密士」(Hermes)小功率反应炉，在橡树岭(ORNL)正式动工，这是美国50年来第一座第一座非轻水反应炉，也是首座第四代技术的反应炉，也是 50 年来。它正在与一个非核示范装置一起建造，这将有助于为新反应炉设施的设计提供资讯

新阿特拉斯(New Altas)报导，尽管美国是民用核电领域的先驱国家，但是1970年代以后却出现发展迟滞的现象，甚至远远落后于中国大陆和印度这些后发展国家。造成这种情况的原因有很多，有些是政治原因，有些是经济原因，但是过去几年，政治与社会风气终于出现了扭转，美国政府、学术界、产业界都在努力推动核能复兴，用更先进的技术，让核电卷土重来。

卡伊洛斯能源公司执行长兼联合创始人卢菲尔( Mike Laufer) 在新闻稿中表示：「赫密士是先进核反应炉技术的关键一步，该技术有可能改变我们的能源格局。」

赫密士是一种低功率示范反应炉，它不会为电网发电。其功能将是开发的「熔氟盐冷却与球床反应炉」，顾名思义，这是采用熔氟盐做为冷却剂，核燃料采用圆颗料的形式。它最大的特色是「本质安全」，意思是发生事故时会自行关闭，并且反应炉核心会自行安全冷却。由于冷却剂不含水，也就杜绝了福岛事故那种，因炉心温度过高熔化锆合金护套，进而造成锆水反应与氢气爆炸的问题。

另外，该公司同步建造另一座名为 ETU 3.0的模拟反应炉，本质上是赫密士的非核版本。这式试验台将使工程师能够研究运作中的机械装置，而不必担心辐射，并让他们找到使此类核电厂的建造和运作更加经济的方法。这一点非常重要，因为核电的主要成本不是反应炉，而是容纳和维护反应炉的外围土木工程。

与一般反应炉的核燃料，以「燃料束」的形式不同，赫密士是一种石球(或称卵石)反应炉，核燃料被包裹在由浓缩铀、碳和陶瓷层制成的球形颗粒中，大小约略与棉花籽差不多，这些小颗粒又被装进网球般大的石墨外壳中，这些石球被放置在反应炉堆芯内，从反应炉的上方装填，挤在一起的石球开始并维持反应，反应炉底部的开口，能够装旧燃料取出。

这种石球床式反应炉已在中国大陆山东石岛湾开始商转，不过，石岛湾是气冷式，采用氦气冷却与循环。赫密士与之不同，冷却/循环剂是熔融氟化物盐。焀盐是一种稠性液体，循环的过程与轻水反应炉有些相似。

如果反应炉因某些原因停止，石球式燃料会因物理定律而自动调节核反应。随着反应炉变热，可用来维持反应的中子就会减少，反应也会逐渐减弱。同时，熔盐通过自然循环流动也会持续冷却核心。即使反应炉温度飙升，燃料卵石也非常坚固，在任何预计情况下都不会破损。

所有这些反应都在常态压力下进行，因此不需要像是压水式反应炉那样的特殊的安全壳结构。反应炉材料可由简单的316不锈钢制成，它具有很强的耐盐腐蚀能力。