核反应堆诞生75周年 MIT 重启石墨堆

就在刚刚过去的2017年12月，核反应堆迎来其诞生后的第75周年。为了庆祝此事，MIT重新启动了颇具历史的石墨指数堆，石墨指数堆也成为了教育与研究的新工具。

在这个特殊的时刻，我们独家专访了MIT核能实验室负责人、核反应堆专家胡玲文教授，她也和我们分享了目前全球核能面临的挑战和新机遇。

图|高级研究员胡玲文将燃料棒装载到MIT石墨指数堆的燃料通道内。

问：如今最火的行业莫过于AI，很多人都义无反顾的投身ComputerScience，核能是一个相对冷门的领域，您当初为何会选择核能？尤其是作为女性。在核能领域，是否有AI的身影，或者说这个时代最火的技术，在核能领域扮演了怎样的角色？

胡玲文：大概是在上世纪80年代，也就是我还在读高中的时候，我开始对核能领域萌生兴趣。“核裂变能产生的能量是煤炭化学燃烧的数百万倍”，这个概念当时深深地吸引了我。而且在那会儿，进入科学与工程行业的女性还很少，所以我十分感激我能有机会在台湾清华大学学习核工程，然后于1996年在麻省理工学院（MIT）学习核工程并获得博士学位。

自上世纪世纪60年代以来，核能一直被视为可靠环保的发电能源之一。而目前正在运行的商业核电站大都是上世纪六七十年代时设计的轻水反应堆核电站。对于进一步改善核电的安全性和经济性、拓宽核电未来的发展空间，以及应对当前严峻的全球气候变化问题来说，研发、展示并推广更为先进的核反应堆技术至关重要。

目前，许多技术革新都能用于一代反应堆的设计，比如先进的制造工艺，高精的传感和各种设备，以及更为优化的计算和建模方法。而在我看来，人工智能（AI）技术则有着能显着降低核电场的运营成本，并提高核电的安全性的潜力。

问：您提出的“次临界反应堆”相比于传统核电反应堆有哪些优势，又有哪些技术挑战？

胡玲文：建造示范性反应堆所需时间太长，这个问题是新型核反应堆发展目前面临的主要挑战之一（从场地选择和许可文书的处理开始算，这个过程目前至少需要十年以上）。所以，为了加快MIT的一个示范性小型熔盐反应堆的建设，我的小组提出了亚临界反应堆的概念。该概念将MIT反应堆作为一个驱动次临界熔盐反应堆的中子源，不需要新的场地和新的反应堆许可文书，因而能大大减少建设示范性新型反应堆的时间和成本。

虽然，由于亚临界反应堆只会模拟反应堆堆芯的一部分，而且从监管部门的角度出发，我们最终可能还是需要建造一个完整的原型示范性反应堆。但是，亚临界反应堆应该能提供关于新型反应堆设计可行性的早期关键数据，进而使开发者能更容易的获取建设原型堆的资金和批准文书。

问：核能发展的未来在哪？是熔盐堆、快堆等先进裂变堆，还是具有固有安全性的小型化反应堆，亦或是聚变堆？6种先进堆型中，您认为哪一种可能最先脱颖而出？

胡玲文：未来，我们究竟会使用哪种核电技术取决于具体的区域和实际的需求。小型模块化反应堆具有安全性高、资本投入低的特点。熔盐反应堆和其他高温反应堆则提供了新的燃料循环方案，比现有的轻水反应堆在经济性上更胜一筹。而快中子增殖反应堆能将核废料转化为燃料，进而有效利用铀资源并将其作为一种长期能源。但所有这些新的反应堆设计都将需要进一步的研究和开发才能被真正投入建设和使用。

问：核能发展目前面临怎样的挑战，又有哪些振奋人心的突破？

胡玲文：在我看来，目前核能技术发展所面临的一个主要挑战，是如何保持可靠和稳定的研发资金支持以及国际合作。激动人心的是，美国现在开始有民间资金对核技术开发进行投资，而政府也出台了一些相关支持性的举措。另外，国际合作也能加速下一代核电技术的发展过程。比如，比尔盖茨的TerraPower与中国核工业集团公司就开发行波反应堆达成了协议。以及MIT目前正在与中国科学院合作开发熔盐反应堆。对于像气候变化和污染这种的全球性挑战，我相信它们最终只有通过国际合作才能被解决。

以上为DT君与胡玲文教授本次采访的全文，相信读者们对胡玲文教授以及她领导的MIT核能实验室仍十分好奇，而未来全球能源革命的走向同样是很多人所关心的话题。好消息是，胡玲文教授已经接受了DT君的邀请，将出席本月末于北京举办的EmTech全球新兴科技峰会，届时将会为我们带来更精彩的前沿科技观点，敬请期待！