美国能源部支持开发第 4 代反应堆

美国能源部(DOE)核能办公室5月24日表示，几十家美国公司正在研究第四代反应堆的设计，这些反应堆很快就会有各种尺寸。NE指出："这些反应堆提供了更大的通用性，并可能在建造和运营方面更加实惠。其中一些甚至可以帮助减少永久处置所需的废核燃料的数量。"

然而，为了实现这一潜力，反应堆开发商需要帮助 "在关键基础设施和供应链丧失之前降低这些清洁能源技术的风险"。高级研究计划局-能源(ARPA-E)是能源部一个定位独特的办公室，"专门支持可能从根本上改变美国人获得、使用和储存能源方式的早期技术"。三个ARPA-E计划正在帮助先进的核电成为现实。

核工业面临的最大挑战之一是按时按预算建设新的发电厂。ARPA-E的MEITNER计划确定并开发新技术，以帮助降低建造先进反应堆系统的成本。有10个项目被选中来开发新的使能技术。这些创新包括通过新的模块化或先进的制造技术降低建造成本，以及通过机器人技术、自主控制和先进的传感器降低运营费用。

ARPA-E的GEMINA正在寻求将先进反应堆发电厂的固定运行和维护成本比目前的机组大幅削减10倍。目前有九个项目正在为先进的反应堆设计开发数字双胞胎或类似技术。团队正在利用人工智能、先进的控制系统、预测性维护和其他尖端的突破，以帮助告知和优化先进核电站设计的运行和维护程序。"总体目标是使先进反应堆机群的固定运行和维护成本达到每兆瓦时近2美元，使先进核电站更加经济、灵活和高效。

最后，ARPA-E的ONWARDS旨在开发突破性技术，帮助促进永久处置所需的废旧核燃料数量减少10倍。11个项目小组专注于改进燃料回收、核材料核算的保障措施，以及开发跨越多个反应堆级别的高性能废物形式。ONWARDS计划实现先进反应堆废物形式的全球后端处置成本在每兆瓦时1美元左右。

ARPA-E最近启动了一个单独的计划--CURIE，专注于改进当前反应堆旧燃料的再处理方法的技术。"这些努力不仅可以减少需要处理的废旧核燃料的数量，而且可以为新的快速反应堆设计产生安全的国内原料供应"。

项目小组预计将在2022年10月被选中。