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美研微型核反應堆 夠萬人社區供電

By on June 17, 2022

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」

核反應堆佔地面積大、興建成本高，日常監控及維護亦需要大量人手。美國愛達荷國家實驗室（INL）正建造一個小型、相對便宜的微型核反應堆MARVEL，可產生1至5兆瓦（MW）能量，足夠為一萬人社區供電；加上其可移動特性，適合醫院、軍事基地及偏遠地區使用。

成本低 料年產數百台

愛達荷國家實驗室於2020年6月，着手研究及設計微型核反應堆，到今年一月製作首台原型機。該原型機高12呎、重2000磅，由數個不銹鋼設備組成，包括4個斯特靈引擎（Stirling Engine），透過主冷卻及中間冷卻泵發電。

微型核反應堆MARVEL首台原型機高12呎、重2000磅，暫由外部電源供電；圖為INL MARVEL技術及項目主管Yasir Arafat。（INL網上圖片）

微型核反應堆MARVEL首台原型機高12呎、重2000磅，暫由外部電源供電；圖為INL MARVEL技術及項目主管Yasir Arafat。（INL網上圖片）

目前原型機暫由外部電源供電，以測試MARVEL的設計及動力學性能能否達到預期。目標是在2023年12月前，正式啟用首個微型核反應堆。

美國媒體CNBC報道，MARVEL比起傳統的核反應堆，其製作門檻及成本均低得多。此外，可在工廠流水式生產，與車廠生產汽車相似，料年產量達數百個。屆時，可直接把微型反應堆，從工廠送到客戶所在地，加滿燃料即可使用，整個安裝程序有望一周內完成。

團隊估計，一個微型核反應堆，將產生1至5兆瓦（MW）能量，足以為一萬人社區供電。雖能量遠不及傳統核電廠，但團隊認為，對位於偏遠地區、只靠柴油發電機的人來說，新技術省卻能源運輸成本，未嘗不是更經濟選擇。

MARVEL可在工廠流水式生產，加滿燃料即可使用。（INL網上圖片）

MARVEL可在工廠流水式生產，加滿燃料即可使用。（INL網上圖片）

填補風電光能不足

除了社區供電，微型核反應堆還可成為未來潔淨能源電網的重要部分。由於核能是一種基本負載能源（Baseload Energy Source），可在沒有風及陽光情況下提供能量，因此，有望為太陽能及風能等可再生能源發電站，提供後備電源。

燃料選擇上，團隊採用高含量低濃縮鈾，將構建高效、緊湊、細小的核心，藉此控制及縮小反應堆的體積。傳統核反應堆每隔兩年，便要加入燃料棒，微型核反應器須每5到10年添加一次，維護人手更少。此外，微型核反應堆的核心，採用碳化硼（Boron Carbide）製成，與裝甲車使用的材料相同，確保在人為破壞或自然災害下，仍能正常安全地運作。

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