數(shù)十年來，在核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)領(lǐng)域似乎只有一種設(shè)計(jì)方案占主導(dǎo)地位，而一些潛在的更好選擇則被束之高閣?，F(xiàn)在，某些可替代性選擇再次贏得青睞。
柯克·索倫森是美國一家備受推崇的核技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)——Flibe Energy的創(chuàng)始人，該公司成立于2011年。將時(shí)光追溯到2000年，索倫森當(dāng)時(shí)是NASA的一名工程師，其職責(zé)就是探究人類未來在月球殖民地的核能選擇方案。偶然的機(jī)會(huì)，他遇到了一本闡述熔鹽反應(yīng)堆的書——一種可以利用液態(tài)核燃料的能源來源。
索倫森說，這一想法聽起來很荒誕。他之前所聽說的所有核反應(yīng)堆都是采用固態(tài)鈾燃料——起始于目前在核能工業(yè)中占主導(dǎo)地位的輕水反應(yīng)堆。但該書指出，早在30年前美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)演示了熔鹽技術(shù)——液態(tài)鈾或者液態(tài)含鈾燃料具有一些主要優(yōu)點(diǎn)。熔鹽反應(yīng)堆將不會(huì)受到災(zāi)難性關(guān)閉的影響，如熔鹽反應(yīng)堆不產(chǎn)生摻有钚和其他半衰期較長的放射性同位素的核廢料，而是幾乎能將這些放射性同位素完全毀掉。
索倫森說，人們發(fā)現(xiàn)熔鹽反應(yīng)堆的優(yōu)點(diǎn)越來越多：與輕水反應(yīng)堆相比，這種設(shè)計(jì)思路“具有巨大的潛力，能以一種非常簡潔的方式解決核能所遇到的幾乎所有問題”。讓他感到納悶的是，“既然如此，為什么我們沒有首先采用這種設(shè)計(jì)方案呢”？
在過去數(shù)十年間，很多人都一直在提出上述疑問。人們質(zhì)疑目標(biāo)的不僅僅是熔鹽反應(yīng)堆——由于在美國研究計(jì)劃內(nèi)諸多激烈爭執(zhí)的待議事項(xiàng)，1976年擯棄了該方案。然而，在第一次商業(yè)化核反應(yīng)堆大潮中，熔鹽反應(yīng)堆只是被擱置的多種可選擇方案之一。其他技術(shù)包括：同樣可以燃燒核廢料的“快反應(yīng)堆”，能夠?yàn)楣I(yè)提供零碳排放熱量，從而有助于大幅減少溫室氣體排放量的高溫反應(yīng)堆等。總體來看，這些替代性技術(shù)能夠消除核能的大部分甚至全部缺點(diǎn)。但在過去數(shù)十年間，由于議事日程的多變和經(jīng)費(fèi)資助力度的限制，它們卻只得到研究人員斷斷續(xù)續(xù)的關(guān)注。
現(xiàn)在，上述情形可能正在發(fā)生改變。十年來，人們對(duì)于核安全和零碳能源的需求，已經(jīng)激發(fā)了各國政府對(duì)替代性核技術(shù)的興趣。樂觀主義者認(rèn)為，日本福島核事故的影響，終將促進(jìn)更具安全性的替代性核反應(yīng)堆的市場。例如，新興的Flibe Energy正在致力于商業(yè)化熔鹽反應(yīng)堆，而一些工業(yè)界巨頭如通用—日立核能公司也正在開發(fā)商業(yè)化快反應(yīng)堆，這些公司希望已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。
重新讓上述技術(shù)獲得新生并非是一件容易或者能速成之事。雖然其基本設(shè)計(jì)數(shù)十年前已經(jīng)完成，但工程師們希望將其投入實(shí)際應(yīng)用就必須開發(fā)一些新東西，如抗輻射材料、更高效率的熱機(jī)和經(jīng)過改進(jìn)的安全系統(tǒng)等，然后必須向監(jiān)管機(jī)構(gòu)證明這些系統(tǒng)能夠正常工作。馬薩諸塞州劍橋科學(xué)家關(guān)懷聯(lián)盟高級(jí)全球安全分析師艾德溫·黎曼說：“核能是一件艱辛工作。它昂貴、進(jìn)展緩慢，且具有高風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楸仨殞踩宰鳛橐粋€(gè)因素。”
但那些相關(guān)人員共同擁有一個(gè)信念：即未來核工業(yè)的最佳希望在于悔改其過往之錯(cuò)。正如索倫森對(duì)擯棄熔鹽反應(yīng)堆之事所指出的那樣：“沒有人曾說過‘噢，也許我們犯了一個(gè)錯(cuò)誤’；也許我們應(yīng)該重新回頭，再次回到那個(gè)決定。”
首個(gè)并非是最好的
輕水反應(yīng)堆贏得主導(dǎo)地位并非是因?yàn)樗鼈兪亲詈玫?，而是因?yàn)檫@是第一種反應(yīng)堆。
上世紀(jì)40年代，作為一種緊湊的能源來源，輕水反應(yīng)堆最初被開發(fā)用于船舶和潛艇上；到了50年代，當(dāng)時(shí)美國通過創(chuàng)立商業(yè)化的核能工業(yè)，以尋求在原子能領(lǐng)域扮演一副和平的面孔，因而這種設(shè)計(jì)被采用并獲得加速發(fā)展。“輕水”是普通的H2O，它們流經(jīng)反應(yīng)堆芯，吸收熱量，并將熱量循環(huán)到常規(guī)渦輪機(jī)中，進(jìn)而將熱能轉(zhuǎn)化為電能。