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2000年，柯克·索伦森还是美国国家航空和宇宙航行局的一名工程师。在寻找为未来群居月球提供核动力的备选方法时，他偶然看到了一本描述熔盐反应堆的书，书中谈到用液态核燃料作为能量来源。
这听起来有点不可思议。据他所知，所有核反应堆都用固态铀做燃料，最初的“轻水”反应堆目前在核能行业是主流。然而，这本书解释说，田纳西州的美国橡树岭国家实验室，已对熔盐反应堆进行了三十多年的研究。而且，液态铀（即含钍燃料）具有得天独厚的优势。例如，即使遭遇灾难性的核反应堆堆芯溶化，熔盐反应堆也不会受影响，不会产生带有钚及其他长期存在的放射性同位素的核废料，会将那些同位素完全破坏掉。
索伦森很疑惑，“几乎所有熔盐解决核能问题的方式，都可能远远胜过轻水反应堆。那么，我们何不从一开始就采取这样的方式？”
改变即将到来
过去的十年中，很多人在问这个问题，不仅仅就熔盐反应堆一事。由于战争因素，熔盐反应堆仅仅是在核能商业化大潮中，第一波就搁浅的众多替代技术之一。其他的技术还包括能够燃耗核废料的“快速”反应堆，以及大量减少温室气体排放的工业无碳供热高温反应堆。
总体来看，这些替代技术可以弥补大部分、甚至是所有核能的缺陷。而数十年来，因为日程计划和融资水平都在不断变化，研究人员对这些技术的关注也时断时续。
现在，改变或许即将到来。过去十年中，一些国家对安全无碳能源的需求，激发了政府对替代核能技术的兴趣，企业也在努力重启并推广一些核能设计。特别是在中国等发展迅猛的国家。乐观人士认为，即使去年发生了日本福岛第一核电站的灾难，也最终会推动人们选择更安全的核反应堆。
去年，索伦森为促进熔盐反应堆商业化，在阿拉巴马州亨茨维尔创立了福利波能源公司。无论是福利波能源这样处于起步阶段的公司，还是正在开发商用快速反应堆的通用电气-日立核能这种工业巨头，大小企业都希望准备就绪。
然而，复兴这些技术并非一日之功。尽管基础设计几十年前就已完成，但要实际运行，工程师们还必须进行多种开发，如开发防辐射材料、更高效的换热器、改良的安全系统。然后，他们必须向监管机构证明，所有这些安全系统都能发挥作用。
但相关人士都坚信：未来核工业最美好的前景就是回到过去。正如索伦森就取消熔盐项目指出的：“从来没人说过，‘我们可能错了，也许应该回到从前，重新审视那个决定。’”
熔盐反应堆的优势
固体反应堆燃料的一大优势在于其可以预见的几何形状，而一大劣势是这种反应堆的复杂性。从中子轰击的强度、核分裂产物的分布到燃料晶体结构的辐射损伤，一切都不断变化。这一直让设计师头疼，因为要竭力确保反应堆能稳定运行，并试图说服调试者，即使是在最危机的时刻，都不允许燃料的任何部分裂成临界质量。但当燃料变成液体时，所有的问题都能迎刃而解，这也是美国早在20世纪60年代就开发熔盐反应堆的主要原因。
作为核燃料，“熔盐”通常是指四氟化铀。在操作温度下的液体状态会与氟锂铍混合，成为氟化锂和氟化铍的混合物四氟化铀。它起到冷却剂的作用。“就像一口没发出声音的大锅——体积巨大，”福斯贝里说。“你将燃料扔进去，混合到一起，但所有成分却根本不会发生变化。”
索伦森说，液体燃料还有一大优势，“燃料没有彻底消耗完就不必从反应器中移除。”相反，这种燃料会通过一个外部回收装置循环利用，持续提取核裂变产物，保证燃料安然无恙。
最后，熔盐设计可以适用于多种燃料，从传统的铀到原始核废料或钍都能应用。钍的储量大概比铀多三倍。
需要新型核工厂
对于这一切而言，沉寂四十年后复苏熔盐反应堆是一项艰巨的任务。索伦森说：“我们必须重建一个基本上已完全消失的知识库。”
2011年9月，福斯贝、彼得森、麻省理工学院的胡林文和威斯康星大学麦迪逊分校的核工程师托德·阿伦，参与了一个为期三年的美国能源部资助核研究项目。这个项目在通往熔盐反应堆的道路上又向前迈进了一步：氟化铍（FliBe）冷却式高温反应堆。
彼得森说：“没人建过盐冷却式固体燃料反应堆。”倘若这个项目开始运作，反应堆的堆芯会比其他设计小4至5倍。由于盐的良好稳定性，这个反应堆的温度总是比破坏极限的温度低几百度。
彼得森说，尽管“估计会消耗大量的资源”，未来十年内公司还是会建一座用于测试的反应堆。这是个大胆的设想。由于金融危机，所有先进的核反应堆此后的融资都困难得多。此外，科拉迪尼指出，美国突然发现丰富的页岩气，他认为，“在美国，廉价的化石燃料已经使一些清洁能源工程建设不断推迟，不仅限于核能项目”。
吉尼亚认为，熔盐反应堆还有很多未知因素，但值得开发。
但是，核能真的会进一步发展吗？事实上，业内人士看到了乐观的理由。特别是他们认为，如果气候变化造成越来越明显的后果，就会迫使政府设定碳价格。吉尼亚说，即使是福岛那场核灾难，也可能刺激新的核能技术发展，“但也确实给人们带来了恐慌，而且对核能的安全性更加担忧”。可是，因为人们看得更清楚，“他们就会说，喂，这些都是建了30年的老工厂”，那时候，智能化的新型核工厂看来吸引力会大得多。
（文章选自《自然》 译者：斯眉）
这听起来有点不可思议。据他所知，所有核反应堆都用固态铀做燃料，最初的“轻水”反应堆目前在核能行业是主流。然而，这本书解释说，田纳西州的美国橡树岭国家实验室，已对熔盐反应堆进行了三十多年的研究。而且，液态铀（即含钍燃料）具有得天独厚的优势。例如，即使遭遇灾难性的核反应堆堆芯溶化，熔盐反应堆也不会受影响，不会产生带有钚及其他长期存在的放射性同位素的核废料，会将那些同位素完全破坏掉。
索伦森很疑惑，“几乎所有熔盐解决核能问题的方式，都可能远远胜过轻水反应堆。那么，我们何不从一开始就采取这样的方式？”
改变即将到来
过去的十年中，很多人在问这个问题，不仅仅就熔盐反应堆一事。由于战争因素，熔盐反应堆仅仅是在核能商业化大潮中，第一波就搁浅的众多替代技术之一。其他的技术还包括能够燃耗核废料的“快速”反应堆，以及大量减少温室气体排放的工业无碳供热高温反应堆。
总体来看，这些替代技术可以弥补大部分、甚至是所有核能的缺陷。而数十年来，因为日程计划和融资水平都在不断变化，研究人员对这些技术的关注也时断时续。
现在，改变或许即将到来。过去十年中，一些国家对安全无碳能源的需求，激发了政府对替代核能技术的兴趣，企业也在努力重启并推广一些核能设计。特别是在中国等发展迅猛的国家。乐观人士认为，即使去年发生了日本福岛第一核电站的灾难，也最终会推动人们选择更安全的核反应堆。
去年，索伦森为促进熔盐反应堆商业化，在阿拉巴马州亨茨维尔创立了福利波能源公司。无论是福利波能源这样处于起步阶段的公司，还是正在开发商用快速反应堆的通用电气-日立核能这种工业巨头，大小企业都希望准备就绪。
然而，复兴这些技术并非一日之功。尽管基础设计几十年前就已完成，但要实际运行，工程师们还必须进行多种开发，如开发防辐射材料、更高效的换热器、改良的安全系统。然后，他们必须向监管机构证明，所有这些安全系统都能发挥作用。
但相关人士都坚信：未来核工业最美好的前景就是回到过去。正如索伦森就取消熔盐项目指出的：“从来没人说过，‘我们可能错了，也许应该回到从前，重新审视那个决定。’”
熔盐反应堆的优势
固体反应堆燃料的一大优势在于其可以预见的几何形状，而一大劣势是这种反应堆的复杂性。从中子轰击的强度、核分裂产物的分布到燃料晶体结构的辐射损伤，一切都不断变化。这一直让设计师头疼，因为要竭力确保反应堆能稳定运行，并试图说服调试者，即使是在最危机的时刻，都不允许燃料的任何部分裂成临界质量。但当燃料变成液体时，所有的问题都能迎刃而解，这也是美国早在20世纪60年代就开发熔盐反应堆的主要原因。
作为核燃料，“熔盐”通常是指四氟化铀。在操作温度下的液体状态会与氟锂铍混合，成为氟化锂和氟化铍的混合物四氟化铀。它起到冷却剂的作用。“就像一口没发出声音的大锅——体积巨大，”福斯贝里说。“你将燃料扔进去，混合到一起，但所有成分却根本不会发生变化。”
索伦森说，液体燃料还有一大优势，“燃料没有彻底消耗完就不必从反应器中移除。”相反，这种燃料会通过一个外部回收装置循环利用，持续提取核裂变产物，保证燃料安然无恙。
最后，熔盐设计可以适用于多种燃料，从传统的铀到原始核废料或钍都能应用。钍的储量大概比铀多三倍。
需要新型核工厂
对于这一切而言，沉寂四十年后复苏熔盐反应堆是一项艰巨的任务。索伦森说：“我们必须重建一个基本上已完全消失的知识库。”
2011年9月，福斯贝、彼得森、麻省理工学院的胡林文和威斯康星大学麦迪逊分校的核工程师托德·阿伦，参与了一个为期三年的美国能源部资助核研究项目。这个项目在通往熔盐反应堆的道路上又向前迈进了一步：氟化铍（FliBe）冷却式高温反应堆。
彼得森说：“没人建过盐冷却式固体燃料反应堆。”倘若这个项目开始运作，反应堆的堆芯会比其他设计小4至5倍。由于盐的良好稳定性，这个反应堆的温度总是比破坏极限的温度低几百度。
彼得森说，尽管“估计会消耗大量的资源”，未来十年内公司还是会建一座用于测试的反应堆。这是个大胆的设想。由于金融危机，所有先进的核反应堆此后的融资都困难得多。此外，科拉迪尼指出，美国突然发现丰富的页岩气，他认为，“在美国，廉价的化石燃料已经使一些清洁能源工程建设不断推迟，不仅限于核能项目”。
吉尼亚认为，熔盐反应堆还有很多未知因素，但值得开发。
但是，核能真的会进一步发展吗？事实上，业内人士看到了乐观的理由。特别是他们认为，如果气候变化造成越来越明显的后果，就会迫使政府设定碳价格。吉尼亚说，即使是福岛那场核灾难，也可能刺激新的核能技术发展，“但也确实给人们带来了恐慌，而且对核能的安全性更加担忧”。可是，因为人们看得更清楚，“他们就会说，喂，这些都是建了30年的老工厂”，那时候，智能化的新型核工厂看来吸引力会大得多。
（文章选自《自然》 译者：斯眉）