美國50年來首座無水反應爐「赫密士」動工 爲新技術累積經驗

「赫密士」實驗型反應爐完成後的外觀，它的反應壓力在普通壓力下，因此不需要特殊的抗壓力結構。(圖/Kairos Power)

美國卡伊洛斯能源(Kairos Power)所設計的「赫密士」(Hermes)小功率反應爐，在橡樹嶺(ORNL)正式動工，這是美國50年來第一座第一座非輕水反應爐，也是首座第四代技術的反應爐，也是 50 年來。它正在與一個非核示範裝置一起建造，這將有助於爲新反應爐設施的設計提供資訊

新阿特拉斯(New Altas)報導，儘管美國是民用核電領域的先驅國家，但是1970年代以後卻出現發展遲滯的現象，甚至遠遠落後於中國大陸和印度這些後發展國家。造成這種情況的原因有很多，有些是政治原因，有些是經濟原因，但是過去幾年，政治與社會風氣終於出現了扭轉，美國政府、學術界、產業界都在努力推動核能復興，用更先進的技術，讓核電捲土重來。

卡伊洛斯能源公司執行長兼聯合創始人盧菲爾( Mike Laufer) 在新聞稿中表示：「赫密士是先進核反應爐技術的關鍵一步，該技術有可能改變我們的能源格局。」

赫密士是一種低功率示範反應爐，它不會爲電網發電。其功能將是開發的「熔氟鹽冷卻與球牀反應爐」，顧名思義，這是採用熔氟鹽做爲冷卻劑，核燃料採用圓顆料的形式。它最大的特色是「本質安全」，意思是發生事故時會自行關閉，並且反應爐核心會自行安全冷卻。由於冷卻劑不含水，也就杜絕了福島事故那種，因爐心溫度過高熔化鋯合金護套，進而造成鋯水反應與氫氣爆炸的問題。

另外，該公司同步建造另一座名爲 ETU 3.0的模擬反應爐，本質上是赫密士的非核版本。這式試驗檯將使工程師能夠研究運作中的機械裝置，而不必擔心輻射，並讓他們找到使此類核電廠的建造和運作更加經濟的方法。這一點非常重要，因爲核電的主要成本不是反應爐，而是容納和維護反應爐的外圍土木工程。

與一般反應爐的核燃料，以「燃料束」的形式不同，赫密士是一種石球(或稱卵石)反應爐，核燃料被包裹在由濃縮鈾、碳和陶瓷層製成的球形顆粒中，大小約略與棉花籽差不多，這些小顆粒又被裝進網球般大的石墨外殼中，這些石球被放置在反應爐堆芯內，從反應爐的上方裝填，擠在一起的石球開始並維持反應，反應爐底部的開口，能夠裝舊燃料取出。

這種石球牀式反應爐已在中國大陸山東石島灣開始商轉，不過，石島灣是氣冷式，採用氦氣冷卻與循環。赫密士與之不同，冷卻/循環劑是熔融氟化物鹽。焀鹽是一種稠性液體，循環的過程與輕水反應爐有些相似。

如果反應爐因某些原因停止，石球式燃料會因物理定律而自動調節核反應。隨着反應爐變熱，可用來維持反應的中子就會減少，反應也會逐漸減弱。同時，熔鹽通過自然循環流動也會持續冷卻核心。即使反應爐溫度飆升，燃料卵石也非常堅固，在任何預計情況下都不會破損。

所有這些反應都在常態壓力下進行，因此不需要像是壓水式反應爐那樣的特殊的安全殼結構。反應爐材料可由簡單的316不鏽鋼製成，它具有很強的耐鹽腐蝕能力。