高效核技术：中国公布第四代吉瓦级快中子反应堆设计

中国的CFR-1000反应堆或将以快中子和燃料效率重新定义核电。

中国核工业集团公司（CNNC）公布了一款新型下一代核反应堆的设计方案。该反应堆被称作中国未来能源计划中的“关键一步”，单堆发电功率可达120万千瓦（1.2吉瓦，GW）。

据报道，这种新型第四代核反应堆设计属于快中子反应堆。其标称的发电量可为约一百万户家庭提供足够的电力。

这款名为CFR-1000的新型反应堆是一个商业规模的机组，不同于较小的实验性反应堆。它仍在等待监管机构的批准，预计将在2030年后投入运行，可能在2034年。

作为一种快中子设计，它不同于当今大多数被称为热中子反应堆的核反应堆。热中子反应堆使用慢中子来维持核裂变。

它们通常还需要像水这样的材料作为中子减速剂来降低中子速度。而像CFR-1000这样的快中子反应堆则使用高速中子，不需要减速剂。

快胜于慢

快中子反应堆往往还具有更高的燃料效率，能够从现有燃料中产生更多能量。此类反应堆还能从原本不可裂变的材料（如铀-238）中“增殖”出新的燃料（如钚-239）。

这使得快堆成为通向闭式燃料循环（即核废料经过后处理并再利用）的垫脚石。这反过来减少了废料产生，并降低了对开采铀矿的依赖。

CFR-1000使用液态钠而非水作为冷却剂，液态钠的导热效率更高。这也使得反应堆能在更高温度下运行，从而提升效率。

所有这些特点都不会使中子减速，而这正是所谓的“快”裂变所必需的。这标志着中国长期核能路线图（或称其“三步走”核能战略）中的一个重要里程碑。

该战略包括热中子反应堆（当今主导技术）、快堆（如CFR-1000）以及未来的聚变反应堆。中核集团宣称，中国现已独立掌握大型快堆所需的全部技术。

这在拥有完整工业供应链方面是全球首次。然而，前路并非坦途。

中国的清洁能源未来

批评者指出，快堆会产生可用于核武器的钚-239。中国使用俄罗斯供应的浓缩铀也引发了（核）不扩散担忧，尤其是在美国议员中。

然而，第四代核能系统国际论坛（一个包括中国、美国和欧盟在内的全球核能研发联盟）则长期推动该技术，认为其更安全、更清洁。

从更宏观的角度看，CFR-1000是中国首次在商业规模上大力推动先进快堆技术。它代表着迈向更可持续、更自给自足能源未来的重要一步。

此举也被视为中国争取核能领导地位的努力，以及延长核燃料寿命和减少废料的一种途径。俄罗斯、法国和美国等其他国家的也在进行快中子反应堆的实验，例如俄罗斯的BN-800反应堆（目前正在运行）。

美国几十年前就关闭了其首个快堆，但目前正在开发更新的项目，例如泰拉能源公司（比尔·盖茨创立的公司）的345兆瓦钠反应堆（Natrium reactor）。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！