行波堆（新型的核反应堆）

简介

行波堆（Traveling Wave Reactor，TWR），是一种满足四代核能技术要求和安全标准的金属燃料钠冷快堆，被列为第四代核电技术。与其他核电技术相比，它具有高效利用铀资源、减少乏燃料卸出量等优势，可以在贫铀条件下运行数十年，产生的废料远少于常规反应堆。    

原理

资料显示，行波堆技术就是能将贫瘠的核能原料，在反应堆内直接转化为可使用的燃料并充分焚烧利用。通俗地说，作为核反应堆的主要燃料，天然铀中只有约0.7%的同位素能被直接利用，但是，利用行波堆技术，铀资源的30－40%，甚至60－70%可以物尽其用。和其他核反应堆不同的是，行波堆技术可以直接利用被废弃的铀同位素，甚至是只经过简单转化的核电站废弃燃料，对其深度焚烧而产生巨大能量，将沉重废物负担转换为高额经济效益。从这一点上看，其与我国不久前投产的试验快堆很相似。但行波堆的另一大优势就是无须换料及后处理，不仅可以提高运行安全性，更能极大降低核扩散风险。

最新进展

据悉，微软创始人比尔·盖茨在了解到该项技术后，资助美国泰拉能源公司开展研究，并亲自到中国、日本为行波堆的科研寻找合作伙伴。比尔·盖茨在中国期间与国家能源局、中国核工业集团公司（简称：中核集团）、中广核集团、国家核电技术公司、中国战略与管理研究会等单位进行了接触，并与国家核电技术公司

比尔·盖茨访问国家核电

国家能源局电力司核电处正在筹备建立行波堆办公室，协调我国各方面力量研发行波堆技术。已开始从我国核电企业抽调专家开展筹备工作。

厦门大学能源研究院的工作简报显示，2009年12月，经过与泰拉能源公司内部及合作伙伴充分讨论、酝酿，并由比尔·盖茨和主要投资人认可，厦门大学能源研究院协助泰拉能源公司完成并向国家能源局提交了一份合作计划建议书。该院院长李宁表示，泰拉能源公司详细分析了中国的核发展状况和规划，以及主要研究核能的研发单位和核电成本，非常推崇中国率先发展核能所取得的丰富成果。因此，决定首先到中国来推广这个行波反应堆先进技术。

盖茨（中）访问中国原子能院

行波堆的发展历史

行波堆的想法可追溯到20世纪，1958年Saveli Feinberg首次提出了反应堆堆芯自增殖的概念，并称之为“breed and burn”反应堆。Michael Driscoll 对这一概念进行了更深入的研究，并在1979年发表了相关的论文。此后，1988年Lev Feoktistov，1995年EdwardTeller和Lowell Wood，2000年Hugo van Dam 以及2001年HiroshiSekimoto也先后发表了相关的研究论文。

迄今为止，全球还没有建造真正的TWR。但是2006年，Intellectual Ventures成立了一家名字叫做TerraPowerLLC的子公司，对这种行波堆的概念进行工程化设计和经济性评价。

TerraPower设计了低功率到中等功率（30万千瓦）到大功率（约100万千瓦）的几种不同的级别的反应堆，开发出了一个实用的设计。

IntellectualVentures公司已获得了该技术的专利，正和一家反应堆制造商讨论专利许可事宜。尽管仍有一些基本的设计问题需要加以解决，如反应堆如何在事故条件下运行的精确模型等，但有关方面认为，一个商业化反应堆可在2020年初开始运行。IntellectualVentures 公司认为，在核工业全面复兴和核燃料供应紧张的情形下，行波堆设计沿着这条路走下去一定会吸引更多人的目光