剛過完58歲生日的全球首富、IT巨擘比爾·蓋茨為自己下了一個大賭注：研發(fā)以核廢料為原料的新型核反應堆，在削減核擴散風險的基礎上，為全美供電800年。和其他投資者“既期待又怕受傷害”的糾結(jié)態(tài)度相比，蓋茨妥帖地給核能產(chǎn)業(yè)吃下了一顆定心丸。
“偷師”國家實驗室
10月23日，蓋茨造訪了美國國家級核能研究中心、美能源部直屬的愛達荷州國家實驗室（Idaho National Laboratory），隨他一同觀摩學習的還有技術(shù)新秀TerraPower公司。
TerraPower由蓋茨和他的老友、微軟前首席技術(shù)官納森·梅爾沃德共同創(chuàng)建和領(lǐng)導，以核能技術(shù)研發(fā)為核心，同時推進可推廣、可持續(xù)、低碳和低成本的能源解決方案。
據(jù)悉，TerraPower已經(jīng)和INL簽署了正式合作協(xié)議，后者將為TerraPower的核能技術(shù)研發(fā)提供幫助。蓋茨表示：“Terrapower有很多合作項目，也有很多合作伙伴，但INL絕對是最難能可貴的一個。”
作為全美最大國家級核能研究機構(gòu)，INL擔負著美國新核能技術(shù)戰(zhàn)略研究的使命，包括如何延長現(xiàn)有核電站壽命、如何減少核燃料使用并提高循環(huán)利用率等。
“真是不虛此行！”蓋茨感慨地稱，“INL的反應堆燃料分析數(shù)據(jù)和安全運行模式讓我們眼前一亮，我對核能的熱情徹底被激發(fā)了。”
美媒評論稱，蓋茨此行存了“私心”，一方面他借機讓TerraPower的科研團隊近距離和INL科學家交流溝通，為未來合作打基礎；另一方面，他更希望可以利用個人魅力“挖角”，將INL科學家拉入自己的陣營。眼下，TerraPower正在積極研發(fā)蓋茨頗為看好的行波堆（Traveling Wave Reactor）技術(shù)，急需專業(yè)人才。
“INL和TerraPower的合作，從側(cè)面證明了對TerraPower新核能技術(shù)研發(fā)的認可和支持。”分析師指出。
INL復合材料和燃料部門負責人馬克·亨利表示：“和TerraPower的合作是互助互利的，我們利用專業(yè)知識和特有的技術(shù)設施協(xié)助TerraPower技術(shù)研發(fā)，而后者的項目也是我們獲取實踐數(shù)據(jù)的重要來源。”
蓋茨的核能夢顯然找到了共鳴者，諾貝爾物理獎得主伯頓·理查德認為他的勇氣值得鼓勵和嘗試，“如今的資本家鮮有蓋茨這樣擁有夢想和魄力的，對于這種高風險、高資金的賭注，恐怕只有政府才有信心接手。” 理查德說，“如果蓋茨的計劃成功，不僅能有源源不斷的電力，還能降低我們對核擴散的恐懼。”
核廢料的“新出路”
“全球首富”坐鎮(zhèn)、行波堆研發(fā)亮眼，讓TerraPower一經(jīng)出世就獲得了高度關(guān)注。早在2010年，蓋茨就盯上了這個可以“變廢為寶”的新技術(shù)，更于2011年親自來到亞洲找尋行波堆的科研合作伙伴，中國、日本均在其列。
迄今，蓋茨已經(jīng)為行波堆項目投入數(shù)千萬美元，而預計建造一個原型行波堆至少要花費50億美元。消息稱，為了加速研發(fā)腳步，蓋茨更傾向于資金雄厚、能耗巨大的中國。
“我們正在尋找建立行波堆示范項目的最佳地點，可能性最大的就是中國。”蓋茨去年時透露。
據(jù)了解，行波堆技術(shù)可以將貧瘠的核能原料，在反應堆內(nèi)直接轉(zhuǎn)化為可使用的燃料并充分焚燒利用。作為核反應堆的主要燃料，鈾資源中只有約0.7%的同位素能被直接利用，但行波堆可以讓30～40%甚至60～70%的同位素物盡其用。
對于如何“變廢為寶”，TerraPower的首席執(zhí)行官約翰·吉爾蘭德介紹稱，目前的核反應堆使用3%～5%的鈾235，這種燃料濃縮過程會產(chǎn)生一種純的、基本上天然的廢料鈾238，一些鈾238會被轉(zhuǎn)化成钚，作為一種用量較小的輔助燃料來使用，但絕大多數(shù)的钚都會剩下來，成為廢料。
“與其它反應堆不同，我們的行波堆技術(shù)可以將更多的鈾238轉(zhuǎn)換成钚，將其作為燃料使用，這種反應堆使用的幾乎全是鈾238，只需要少量的鈾235。” 吉爾蘭德稱，“最有吸引力的優(yōu)點是可以斬斷核擴散的途徑，絕大多數(shù)核武器是通過钚制造出來的，既然鈾238有了更好的去處，沒理由產(chǎn)生更多的钚。”
不過，TerraPower仍有技術(shù)難題需要攻克，分裂鈾資源所產(chǎn)生的中子會發(fā)生激烈撞擊，可能造成核反應堆金屬部件的損壞，目前的反應堆不存在這樣的困擾，因為燃料停留在原位不會超過6年，能經(jīng)受得住中子的轟擊，而TerraPower需要讓其停留至少30年。
TerraPower的數(shù)十名工程師、物理學家和核專家，正在嘗試利用不同金屬在各種溫度下制成反應爐，以維持中子穩(wěn)定。然而，每每改變金屬的厚度和類型，中子流也會改變，加上長期存放可能會致使裂變產(chǎn)物吸收中子而發(fā)生其它變化，研發(fā)之路異常艱難。
《紐約時報》撰文稱，這是一個看不到盡頭的研發(fā)項目，即使真能設計出這樣的核反應堆，最樂觀估計也要等到2030年才能問世，能否實現(xiàn)商業(yè)化更是無法定論。
蓋茨承認存在這樣的挑戰(zhàn)和風險，但他和TerraPower的科研團隊深信，他們追求的不僅僅是能源和防止核擴散，更是對抗氣候變化和消除貧困的辦法。鏈接網(wǎng)址：789xl.cn |
