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梦想照进现实

作为这个世界上最富有的人之一，比尔˙盖茨曾经表示，他有三个理想：一是每个人有一台电脑，都用上windows系统;二是消灭艾滋病、结核病和疟疾，每个人有平等的医疗机会;三是让穷人都能够用上清洁经济的电。为了实现他的理想，比尔˙盖茨做出了不懈努力。2006年，在评估了所有已在理论上被研究和讨论过的核反应堆类型后，比尔˙盖茨选择了行波堆，并创立了泰拉能源公司来发展这项技术。

行波堆可以以现有的贫铀、乏燃料回收铀或者天然铀为燃料，这就解决了燃料来源问题、减轻了乏燃料的存储问题;同时，在理想状况下，行波堆10年才需要加一次转换增殖燃料，不需要开展后处理，杜绝了核扩散的风险。如果行波堆能够变成现实，不但阻碍核能发展的核心问题化为乌有，困扰人类多年的能源问题亦能同时得到解决。

2006年，泰拉能源首席执行官、美国应用物理学家季约翰表示：我们认为行波堆这个概念很有潜力，但不是很快能够实现的。泰拉能源的任务是开展严谨的技术和工程开发，把行波堆的概念完善到一定程度，然后由大型核能企业继续做商业开发。

作为一个概念，是否能够成功建造第一个反应堆是决定行波堆未来发展的关键一步。2010年，比尔˙盖茨接受麻省理工《科技创业》杂志采访时表示，泰拉能源公司不计划自己筹钱建造行波堆，“会与一些国家和大型公司合作来建造”。

比尔˙盖茨认为，在亚洲建造行波堆的可能性要比北美或者欧洲地区更高。在世界核能新建电站中，中国占据了40%的领先地位，他“相信中国的核电项目将成为其他国家负责任地发展核电的一个榜样”。2009年底，比尔˙盖茨开始了中国的行波堆推介之旅。

2009年11月，比尔˙盖茨参观中核集团原子能院的实验快堆并发表主题演讲，他提到，如果行波堆的梦想能够实现的话，美国现有的贫铀材料可以供一百座一百万千瓦的行波堆运行100年。

对核能发展来说，这是一个激动人心的数据。根据我国核电发展规划，到2020年，我国在运装机将达到5800万千瓦，届时对我国铀资源战略储备和乏燃料安全管理都将面临很大挑战。如果我国核能发展积累的贫铀和乏燃料能够作为行波堆的燃料，那我国核能大规模可持续发展将不再是梦想。

将一个概念变成现实是一个漫长的过程，要经过无数的探讨、论证、修改。泰拉能源的行波堆研究自2006年起，随着研究的深入开展，技术方案不断更新，行波堆经历了从理想行波堆概念到商业行波堆型号的发展。

“行波堆(TWR)是泰拉能源公司对原位增殖焚烧快堆的称呼，现在开发的实际是驻波堆方案，这是行波堆概念结合工业技术可实现性的一个拓展。考虑到技术的延续性，泰拉公司当前的技术路线首先从金属燃料常规快堆方案出发，首先建成可进行测试实验的原型行波堆(TWR-P)。通过在原型行波堆进行充分的试验和材料的辐照测试，逐步进行技术积累，最终实现商业驻波堆(TWR-C)的型号研发并推广。但是，由于目前行波堆的部分关键系统与设备的成熟度较低，仍存在一系列严峻的技术挑战，尤其是商业行波堆燃料材料的技术开发与测试验证存在较大技术风险。”原子能院行波堆中美合作项目技术负责人喻宏介绍。

在泰拉能源的计划表上，2015年-2025年为原型堆的设计、研发和建造阶段，在完成原型堆的设计后，在其建造、调试和早期运行期间，将完成商用行波堆的详细设计和策划。

为了提高行波堆的现实可行性，泰拉能源将行波的概念与钠冷快堆相结合，提出了点火区与增殖区组件倒料的策略，在充分利用已经相对比较成熟的快堆技术的基础上，通过在布料和倒料策略上的优化，以实现行波并提高燃料利用率。目前泰拉能源和中核集团准备合作研发的600MW的原型堆TWR-P，实质上是一种有倒料操作的金属燃料钠冷快堆。

在推进TWR-P原型堆的过程中，中核集团原子能院发挥了重要作用。行波堆，与传统钠冷快堆有很多共性技术，很多系统、设备，包括用钠，都是相通的，不同的在于堆芯和燃料。作为中方的行波堆总体技术负责单位，原子能院是中美行波堆联合技术评估和独立技术评估的主要承担者和主要的技术评估发言人。在和美国行波堆团队不断沟通和交流的过程中，原子能院技术人员提出了很多建设性意见。

行波堆与普通钠冷快堆最大的差别在于核燃料在堆内需要经历数十年的辐照，因此其核燃料在堆内的服役性能研究就显得尤其重要。在2015年4月举行的行波堆联合技术评估专家审查会上，泰拉能源透露，他们已经通过美国爱德华国家实验室、法国阿海玛、美国韦里迪安公司完成了行波堆燃料测试组件的设计、加工、燃料棒束的流量试验，在俄罗斯BOR60正在进行材料辐照测试。

今年8月31日，中核集团组织了行波堆独立技术评估报告专家评审会，会议邀请潘自强、叶奇蓁、阮可强、徐銤等院士在内的20余名专家，原子能院、核动力院、核电工程公司等单位的20余名专业人员参加。专家们认为：行波堆技术是提高铀资源利用率实现核能可持续发展的可选堆型，美方提出的原型堆—商业堆的技术路线是合理可行的。

原标题：【比尔•盖茨与中核集团】行波堆，核电发展的神来之笔

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