这张麻省理工学院核电池概念的剖面图展示了仪器和控制模块、反应堆和电源模块等重要组件。信用:麻省理工学院一组核专家最近在美国国家工程院杂志《桥》上提出，我们可能正处于核电新范式的边缘。他们说，就像大型、昂贵和集中的计算机让位于今天广泛分布的个人电脑一样，新一代相对微小和廉价的工厂制造的反应堆即将问世，设计用于类似于插入超大电池的自主即插即用操作。这些被提议的系统可以为工业过程提供热量，或者为军事基地或社区提供电力，无人值守运行5到10年，然后用卡车运回工厂进行翻新。作者——雅格布·邦格诺，麻省理工学院TEPCO核科学与工程教授；GenH创始人罗伯特·弗里达；爱达荷国家实验室的史蒂文·奥梅尔；美国战略司令部退休司令凯文·奇尔顿称这些小型发电厂为“核电池”研究人员表示，由于操作简单，它们可以在世界电力系统脱碳方面发挥重要作用，以避免灾难性的气候变化。麻省理工学院新闻要求Buongiorno描述他的小组的提议。
问:小型模块化核反应堆的想法已经讨论了几年。这一核电池提案有何不同？
答:我们描述的单元将工厂制造和模块化的概念发挥到了极致。早期的提议着眼于100到300兆瓦电力输出的反应堆，这比传统的巨型反应堆(千兆瓦规模的大型核反应堆)小10倍。这些组件可以由工厂制造的组件组装而成，但它们仍然需要在现场进行一些组装和大量的现场准备工作。所以，这是对传统植物的改进，但不是巨大的改进。
由于这些机器的物理规模——大约10兆瓦，这种核电池概念真的是一个不同的东西。它是如此的小，以至于世界卫生组织的发电厂实际上是在工厂里建造的，放在一个标准的容器里。这个想法是将整个发电厂安装到容器中，该发电厂包括一个微型反应器和一个将热量转化为电能的涡轮机。
从经济角度来看，这提供了几个好处。你正在将你的项目和你的技术与建筑系统完全脱钩，在过去的20年里，建筑系统一直是核项目每一个可能的进度延迟和成本超支的来源。
这样它就变成了一种按需能源。如果客户需要热或电，他们可以在几个月甚至几周内得到，然后就可以即插即用了。这台机器到达现场，仅仅几天后，你就开始获得能量。所以，这是产品，不是项目。我喜欢这样描述它。
问:你说有可能让这种装置广泛分布，甚至包括在居民区为整个社区供电。人们对这些植物的安全性有多自信？
答:非常强劲，这是卖点之一。首先，由于各种原因，它很小是件好事。首先，产生的总热量与功率成正比，功率很小。但更重要的是，它的表面积与体积之比很高，因为它很小，这使得它在任何情况下都更容易保持凉爽。它被动冷却，到了没人需要做任何事情的地步。你甚至不需要打开阀门什么的。系统会自己照顾自己。
它周围还有一个非常坚固的密封结构，可以防止任何辐射的释放。而不是传统的大混凝土dom e，有钢壳基本上封装了整个系统。至于安全性，在大多数站点，我们设想这些站点位于地下。这为外部攻击者提供了一些保护和物理安全。
至于其他安全问题，你知道，如果你想想著名的核事故，三里岛，切尔诺贝利，福岛，所有这三个问题都是由这些核电池的设计调解的。因为它们很小，基本上不可能从任何一系列事件中得到那种结果。
问:我们如何知道这些新型反应堆将会工作，以及要使这种装置广泛可用需要发生什么？
答:美国宇航局和洛斯阿拉莫斯国家实验室为太空应用做了一个类似的示范项目，他们称之为微反应器。从设计开始到制造和测试，他们只用了三年时间。花了他们2000万美元。这比传统的大型核电站要小几个数量级，后者很容易花费十几亿美元，需要十年甚至更长时间才能建成。
现在也有不同的公司在开发自己的设计，每个公司都有点不同。西屋电气已经在研究这种核电池的版本(尽管他们没有使用这个术语)，他们计划在两年内运行一个示范装置。
下一步将是在其中一个国家实验室建立一个试验工厂，该实验室拥有测试核反应堆系统的大量设备，例如爱达荷国家实验室。他们有许多设施正在被改造以适应这些微反应器，他们有额外的安全层。因为这是一个示范项目，你想确保如果发生了你没有预见到的事情，你不会对环境有任何释放。
然后，工厂可以通过一个加速测试程序，使其经受比正常运行中遇到的更极端的条件。你实际上滥用了它，并通过直接测试表明它可以承受所有这些外部负载或情况，而不会超过任何故障极限。一旦它在严格的条件下被证实，广泛的商业安装可能会很快开始。
这些核电池非常适合在非常不同的经济部门创造复原力，因为它们提供了稳定可靠的能源来支持对太阳能和风能等间歇性可再生能源的日益依赖。此外，这些高度分布式的系统也能帮助减轻电网的压力，因为它们正好位于需要它们输出的地方。这可以为电网的任何中断提供更大的弹性，并且几乎消除了传输损耗的问题。如果这些变得像我们的环境一样普遍，它们可能会对减少世界温室气体排放做出重大贡献。
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