怎样使核能得到清洁安全的利用 比尔 盖茨找到方法了吗？

蒙蒂•伯恩斯(Monty Burns，美国动画《辛普森一家》中的角色)让位吧，比尔•盖茨来了!不满足于创建如今我们又爱又恨的软件帝国，这位微软亿万富翁正一心想彻底改变辛普森式世界中的核能行业，这种革命性的行为也给他带来了不少敌意。

与微软的前任首席技术官内森•梅尔沃德(Nathan Myrhold)一道，比尔•盖茨正在押注泰拉能源公司能设计出一种叫行波堆的先进堆型。泰拉能源公司是一家小型硅谷式新公司，正位于华盛顿州微软公司总部所在的那条路上。如果行波堆研制成功的话，它可以为人类提供一种聚变能有望提供但从未实现的安全、无限、廉价和无碳的能源，而有些人认为不可能有完全符合这些特点的能源。

这项数百万美元的项目可不仅仅是一个西海岸梦想。泰拉能源公司正与全球超过24家单位合作进行行波堆设计的开发工作，以实现行波堆模型能于2015-16年动工兴建，2020-21年开始运行的“紧迫进度”。 除与麻省理工学院合作进行行波堆的设计外，泰拉能源公司还已与俄国谈好在其实验堆中测试新堆型设备的协议，与日本神户制钢公司谈好开发行波堆金属壳的协议。然而，泰拉能源公司还没有与哪个国家签署协议确定建设这种堆型，那些对核能友好的(批评者认为是监管松的)国家如中国、俄国和印度在考虑之列。

按照泰拉能源公司首席执行官约翰•吉尔兰德的(John Gilleland)说法，对盖茨和梅尔沃德来说，行波堆“不是他们想向世界兜售的一套设备”，而是“问题的一个解决方案。” 从太阳能到聚变能， 约翰•吉尔兰德均有相关行业经验。 “2006年时，一次比尔，内森和其他人正在座谈如何能够以某种方式……给全世界的人带来最大的影响。他们的讨论中提到了继续推进在1958年首先提出的一种堆型设计。新时代意味着你可以考虑某些同样的技术并成功应用—毕竟，政府此后已在核能研究领域投资数十亿美元了。”

全球的科学家已经看到这种设计的潜力。自上世纪50年代这种概念提出以来，他们经常尝试这种想法。这种核反应堆有望利用现有核反应堆的核废料来生成廉价、可持续和零碳排放的电力。荷兰、日本和乌克兰是最近被这种前景所吸引的国家。仅在肯德基州帕迪尤卡(Paducah)核废料贮存设施已有的核废料就能供全美国发电1000多年—这还没用到将来还会产生的核废料。事实上，行波堆能够自动换料，其放在堆芯中的燃料寿命能够持续30多年。与之相对应的是，传统类型的反应堆每18-24个月就需要换料一次，并把放射性废料取走。因此，行波堆不需要建设核燃料处理设施(不管怎么说，在反应堆服役期间是不需要的)，而核燃料处理设施经常被用来掩盖制造大规模杀伤性武器的企图。

行波堆的外部与当今的堆型相似，而内部却有极大不同。传统的核反应堆靠浓缩铀来发热发电，而行波堆仅需要少量的高浓缩铀(铀-235)来启动裂变和慢速链波反应。然后，两列平行的裂变波每年移动一厘米，使装在堆芯中的乏燃料(重处理铀)或浓缩铀(贫化铀，铀-358)铀原子裂变。在此过程中，首先会生成钚-239，然后会消耗掉生成的钚-239。这种反应理论上可以持续几十年，应该比传统反应堆的反应效率更高。

为了能设计一种更有效更直接地建造的行波堆，泰拉能源公司对行波堆的外形做了改变，放弃了原先那种明显的香烟型形状，裂变波就是沿着这个形状行进的，而采用了更传统的球型“驻波堆”，裂变波驻在堆芯中央不动，然后核燃料沿着这个形状行进。由于这种反应堆外形的变化，核燃料要像传统的堆型那样移动，以确保裂变波能够持续进行，虽然这种移动方式比传统的要简单得多。更加传统的堆型需要用电抽水冷却堆芯以防止发生类似今年早些时候福岛第一核电站发生的堆芯融化现象，与其不同的是行波堆有一系列非能动特点，比如采用熔融钠作为冷却剂，与水相比熔融钠达到沸点所需的时间更长，或者仅行波堆堆芯本身的温度更低这一点就能使类似福岛的核事故更不容易发生。

但是泰拉能源公司的技术总监是第一位承认行波堆还面临着重大挑战的人。在核电行业工作40年退休后，罗杰•雷诺(Roger Reynold)被泰拉能源公司的使命和愿景说服重新出山。“人们会怀疑说如果行波堆可行的话，为什么以前没有建呢?”他说道。 “真正的原因是：材料——什么材料能够在这种环境下存在30-40年?即使在今天仍没有人测试过何种钢能承受住我们设想的这种极限。所以说行波堆模型的根本任务就是收集真实数据。我们打算在已熟悉快堆技术的国家建造行波堆，这样我们可以更快地证明这种程序是可行的。”

然而，亲核能的环境主义者汤姆•布里斯(Tom Blees)和其他人士认为行波堆之所以能吸引人们的注意是因为它是盖茨的“孩子”。布里斯是备受好评的《地球药方》(Prescription for the Planet)一书的作者，全球行动科学委员会(Science Council for Global Initiatives)的主席，还是核反应堆替代堆型设计的支持者。他说道：“当我初次听到行波堆的时候，它听起来像是比尔和内森吸烟座谈时突然想到的一种很酷的堆型。它像一支可点燃60年的香烟，无需换料。现在的问题是很难实现这种慢速稳定的燃烧，因为核裂变可不像香烟那样，而是一种随机反应;所以他们不得不对行波堆进行改造，最后他们将得到一种一体化快中子堆。”

世界核协会(WNA)的传媒总监伊安•霍艾瑞-拉塞(Ian Hoare-Lacey)认为除盖茨外他没见过别人“拿自已的钱投资反应堆设计”，然而“我们并不屏息等待它的成果。”

霍艾瑞-拉塞认为“行波堆听起来不错但问题不小，比如如何从反应堆中提取热能以及堆芯的大小等”。但是，“更好的材料可能会有助于实现这种设计的潜能，”他补充道。(责任编辑：admin)