美军关于小型移动式核反应堆的设想可由C-17运输机运输

时间: 2024-04-25 14:41:53 |   作者: 彩色隐形眼镜

  美国军方秘密战略能力办公室(SCO)正在寻求潜在的供应商提交小型移动式核反应堆的提案,以满足驻扎在偏远艰苦地区陆军部队一直增长的电力需求,但移动式核反应堆可能会带来新的风险。

  SCO对小型核反应堆的要求是发电功率为10至40兆瓦,比一般的核反应堆低的多,重量低于17吨,其体积可以由半挂式卡车、美国海军的两栖战舰和C-17运输机装载运输。这种反应堆可以在三天内建设和拆除,在不添加新燃料时维持三年的正常运作。

  SCO希望能筛选出三到四个初始设计,目前已经有许多潜在概念处于不同发展阶段。美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)与西屋电力公司合作,已经研究出一种名为MegaPower的反应堆设计。西屋电气自己还在研究Holos微型核反应堆。MegaPower可以产生10兆瓦的电力并维持10年,并满足装拆要求,MegaPower采用独特的“热管”设计来保持系统冷却并发电,比复杂的水冷设计更安全可靠。而Holos则是一种气冷式模块化核反应堆,Holos在希腊语中是整体的意思,只有当少数的模块聚集在一起时才会产生核反应,每个独立模块都拥有涡轮发电机。Holos可以产生13至60兆瓦的电力,常规使用的寿命长达60年。还有别的小型核反应堆正在开发中,比如URENCO U-Battery和StarCore的微型反应堆。

  近些年来,美国陆军的通信设施、网络设备、传感器设备和电子战设备日趋复杂,电力需求只增不减。士兵生活空间、食堂和其他设施也需要电力。电动或混合动力汽车以及电磁轨道炮和定向能武器等电动武器更是成了吃电大户。目前美国陆军几乎完全依靠已建立的电网和他们自己的化石燃料发电机来产生所需电力,以保持后勤基地和前沿作业阵地的正常运行,特别是在偏远艰苦地方,这需要地面车队或飞机稳定供应柴油或其他燃料。美国军方需要额外的资源来保护这些燃料供应线,任何燃料断供都会严重降低部队的战斗力,一旦停电,所有的态势感知与网络通信设施都会受到影响。

  而采用核电则能够大大减少化石燃料的供应链脆弱性和经营成本,并提供最密集的能源形式,空军和海军陆战队也在积极探索快速建立前沿作战基地的新概念,这些基地可以从小型核反应堆的持续发展中受益。这并不是美国军方第一次探索使用移动核反应堆来满足其电力需求。陆军在1950年代至1970年代之间试验了许多此类设计,比如世界上第一个可移动的核电站ML-1,然后这一概念被长期搁置。

  然而阻碍核电的最大因素依然是安全问题,尤其是在炮火连天的战场环境中,SCO要求核反应堆不能熔化,不需要持续的安全监控,不会立即造成健康危害。西屋公司等供应商声称他们的各自设计的具体方案都能满足这些安全功能。但是,即使反应堆本身不可能会发生灾难性的故障,用核电为偏远地区基地供电可能会带来其他风险,如果敌对势力最终摧毁反应堆,有几率会使放射性危险物质扩散。反过来,这可能会给美军和周边地区的无辜平民带来长期健康安全问题。即使风险很小,对这些危险的看法也可能会影响公众对美国军事活动的舆论,并为对手提供充分的机会传播有害的错误虚假信息。一个很好的例子是俄罗斯对美国军方支持的疾病预防和生物战防御计划的负面宣传。

  还有一个问题是怎么样处理核废料,美国及其盟国付出了相当大的努力确保任何种类的放射性物质都得到保护,俄罗斯在经济不振的情况下也要优先确保核废料的妥善处置。一个可移动的反应堆几乎肯定会成为的重点目标,他们盼望制造一种由放射性材料和常规炸药组合成的所谓“脏弹”,可以引起民众广泛恐慌。

  最重要的是,与现有的化石燃料便携式发电机不同,任何移动式核反应堆都需要更强大的能源控制管理系统来确保其安全可靠运行并合理分配电能,而对手的网络攻击可能会在关键时刻关闭反应堆甚至使其出现故障。跟着时间的推移,其他替代方案也可能变得更实用。包括小型核聚变反应堆、放射性同位素发电机和氢燃料电池技术。美国军方似乎最终可能会追求不同发电选项的混合,而不是任何一种单一的技术。