第4代核能 比爾蓋茲的熔鹽反應爐將於2019年試運轉

比爾蓋茲的熔鹽反應爐構造很簡單,也更安全。它最大的好處是消化現有的核廢料。(圖/美國能源部)

比爾蓋茲主持的泰拉能源(TerraPower)，正在開發熔鹽式反應爐，預計在2019年可以開始測試。

下一個大未來(next big future)報導，美國南方能源公司(Southern Company

)正在與比爾蓋茲的泰拉能源一齊合作，開發一種使用液態鹽作爲冷卻劑和燃料的「熔融氯化物快中子反應爐」（molten chloride fast reactor ,MCFR），這個研發計劃也有美國政府的投資，美國能源部已經爲該項目投入了超過2800萬美元的分攤資金，以進一步識別和測試反應爐中使用的材料。

南方能源和泰拉的研究處於反應爐設計階段的早期階段，他們希望從2019年開始進行小功率反應爐迴路測試，並委託橡樹嶺國家實驗室、愛達荷國家實驗室、範德比大學等機構來分析，評估MCFR作爲商業反應爐的可行性。

假如成功，團隊計劃在2030年開發1100百萬瓦的原型反應爐，就能逐步走向商用化。

這種熔鹽反應爐與現行核能最大的不同在3處，第一，它的運轉原理是快中子滋生式，與現行的慢中子衰變式不同。第二，它的燃料是液態的，是熔化的核燃料，同時冷卻劑不是現行的普通水，而是液態氯化物鹽，這些鹽與熔化的核燃料一起在反應爐裡循環，通過第二回路中的熱交換器，就可以汲取回路中的熱，以推動渦輪機來發電。

第三個明顯不同是整個反應器是在高溫下運行，因此生熱的過程比現行的輕水反應爐更有效率，同時，反應後的餘留物也更少(核廢料很少)，甚至可以消化其現行反應爐的廢料(可以消化核廢料)。

比爾蓋茲認爲，MCFR是實現低碳能源的重要設施。

在安全設計方面，MCFR具有業界所謂的「被動安全」設計，也就是在過熱需要停機情況，它無需外接電動的冷裝裝置，就能自主的減慢反應過程。即使是冷卻劑流失，燃料鹽在離開反應爐後，就會被動地停止核反應，並自然地去除衰變熱。

其他好處包括：

核燃料沒有現在的燃料棒那麼複雜。

可以在反應爐運轉時直接注入新的燃料，現在的反應爐必須停機才能更換燃料。

能夠使用多種核燃料，包括貧化鈾、天然鈾、甚至是用過核燃料(高階核廢料)

只在剛啓動的階段，才需要濃縮核燃料。