【陳世欽譯】

在美國華盛頓州貝爾優市一棟不起眼的一層樓建築內,一群工程師、物理學家與核能專家正在追求微軟公司創辦人蓋茲的一個遠大夢想:建造一種新型核反應爐,以現今核廢料為燃料,可為美國供電800年,甚至降低核武擴散風險。

這家新創公司叫泰拉能源,由蓋茲與他的微軟鉅富夥伴麥法德領導,已為計畫籌得數千萬美元,然而造一座原型反應爐可能需50億美元。這是蓋茲在財力夠,又對能源求之若渴的中國大陸為這座示範電廠物色落腳地的原因之一。

蓋茲去年說:「希望找到有能力建造示範電廠的國家。中國大陸最有可能。如果一切順利,經濟效益將遠優於既有電廠。」

現有反應爐以濃度3~5%的鈾235驅動。這種濃縮燃料會留下純粹的鈾238。這些反應爐內部分鈾238會轉化為可當補充燃料的鈽,多數鈽則是廢料。相較之下,泰拉的反應爐以鈾238生產更多可作燃料的鈽,因此幾乎完全以鈾238運轉,只需少量鈾235,功能類似點燃火苗讓炭火烤肉能夠開始的液體。

泰拉的支持者希望如此可使各國需提煉的濃縮鈾減少,讓任何國家都無法以須有大量濃縮鈾供民用掩飾核武野心。

泰拉的構想也會堵住取得核武的另一途徑:自核廢料中取出鈽。這是多數核武製造的方式。泰拉說,由於可取得的鈾238很多,使用這些鈽的理由自然會消失。

然而與事者不否認這是長期目標。連樂觀者都說這種技術至少要到2030年才能商業化。

泰拉能源最大的挑戰之一是,鈾原子在反應爐中分裂釋出的中子會傷害反應爐的金屬組件。現役反應爐這個問題可以處理,因為燃料就定位頂多六年,可承受轟炸。然依現有規畫,泰拉的燃料一放就是30年。因此,泰拉的工程師正在做不同溫度下各種金屬的實驗。

另一個問題是,鈾分裂會產生氣體。對目前的燃料來說這可以容忍,然而任何燃料都無法承受30年的氣體累積。

如何設計反應爐核心也是問題。核心的30年壽命太長,以致部分會吸收中子的分裂副產品成分也會改變,有些不穩定的原料會釋出輻射,變為其他物質。

為使中子運行速度最適合將廢鈾轉為鈽燃料,反應爐以鈉而非水節制中子速度,帶走可用的熱。然而熱的鈉一接觸空氣就會燃燒。

泰拉不是唯一試圖建造這種反應爐的機構。通用原子航空系統公司有數十年核電經驗,然而最為人所知的可能是生產「掠奪者」無人攻擊機。它正在設計原理相同的所謂「能源倍加器」反應爐模組,總部設在加州聖地牙哥,採用氦而非鈉,可簡化一些問題。

該公司資深副總裁帕曼托拉說:「只要把它設置好,讓它燃燒,它就會發揮作用。」

為蓋茲效力的工程師承認挑戰極大,卻也表示他們相信,蓋茲與他們追求的不只是能源與武器擴散的解決方法,也是氣候變遷與貧窮問題的解套之方。

蓋茲2010年介紹這種反應爐時說:「如果你能選擇降低某一項物價以減少貧窮,一定會選能源。」

2013-10-22/聯合報】

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