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核廢料當燃料 蓋茲研發新型核反應爐

自由時報/ 2013.09.26 00:00
〔國際新聞中心/綜合報導〕數十名工程師、物理學家與核子專家正在美國華盛頓州進行各項實驗,盼能打造出微軟公司創辦人比爾蓋茲(見圖,法新社)投資開發、利用核廢料作為燃料的新型核反應爐。計畫若能成功,不僅能供應全美未來八百年電力所需,西方懷疑假借民用目的發展核武的伊朗等國也將再無託辭,有助全球免除核擴散風險。

可供應美國8百年電力

這種反應爐由比爾蓋茲領導的新創公司TerraPower負責開發,目前已籌募到數億美元資金,由於建造原型爐需耗資五十億美元,蓋茲希望能在富裕但渴求能源的中國建造實驗廠。

現今的核反應爐大多使用濃度三%到五%的鈾235運轉,需要先把鈾濃縮之後,才可達到能進行核裂變的三%濃度;鈾235當做燃料後,會產生大量的鈾238核廢料,一些鈾238會被用來生產鈽,其中少部分做為反應爐補充燃料,但大部分的鈽會成為核廢料。

核廢料鈾238生產鈽

TerraPower的反應爐計畫就是要從鈾238中生產大量的鈽,做為運轉反應爐的最主要燃料,至於鈾235僅會極少量使用。TerraPower希望,開發出新反應爐之後,由於有大量現成鈾238廢料可用,各國不需提煉濃縮鈾,不需再以發電為名儲存鈾,更沒有必要從核廢料取得鈽。目前大部分的核彈,都是由核廢料中產生的鈽來製造。

不過TerraPower要打造這種新型的行波反應爐(traveling wave reactor),面臨的挑戰不少,其中最困難的點來自中子。因為行波反應爐的燃料要留在爐裡長達三十年,目前的反應爐燃料使用不會超過六年;鈾在反應爐分裂時會產生中子與氣體,中子會損傷金屬零件,氣體則會大量累積,對反應爐形成嚴苛考驗。

提出利用鈾廢料打造反應爐的概念,TerraPower並非唯一一家,通用原子能公司(General Atomics)已研究類似概念多年,且正在遊說中國參與。

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