自从核能理论被提出之后,人类就一直梦想着利用核能。在第一颗核弹爆炸后,人们对和平利用核能的热情膨胀到空前的高度。一个又一个核反应堆在世界各地被建立起来,人们对这些巨大的炉子抱以巨大的希望,坚信它将承载着人类走向清洁和富裕的未来。
　　但是,美国三哩岛核电站堆芯熔毁事故之后,人们对核电站的安全性开始产生了怀疑。直到灾难性的苏联切尔诺贝利核电站堆芯熔毁事故后,人们对核电站的态度发生了彻底的转变,核电站被视作危险与死亡的象征,被看作是随时可能爆炸的定时炸弹。世界核电站的发展速度立刻减缓,许多国家的核电发展计划紧急停止,核电的发展,一夜之间从春天跌落为寒冬。
　　二十多年过去了,在此期间,除了法国之外,其他国家的核电发展都处于极其缓慢,甚至是停顿的状态——直到近几年,核电的发展才重新迎来春天。各国开始修改自己的核电策略,纷纷兴建全新的核电站,一度被冷落的铀矿也成了国际市场上的抢手货……
　　这一切的转变,都是源于一种全新的核电技术:球床反应堆。
　　球床反应堆使用和传统反应堆完全不同的工作机制,它发电效率更高,对燃料应用得更充分,散逸的辐射更少,可以将核反应堆制作得更小,而且它不需要停炉更换燃料。最重要的是,即使发生最严重的事故,一切安全措施全部失效,它也不会发生堆芯熔毁事故。
　　我们知道,传统的核反应堆,是巨大的密封容器,在它内部投放大量的核燃料,然后在其中插上控制燃烧速率的控制棒,最后使用热核反应来控制反应堆的温度高低。如果失去控制,反应堆就会越烧越热,直到熔毁为止。
　　但球床反应堆使用一种燃料球。这种燃料小球只有网球大小,由石墨制成,其内部包含有9克铀燃料。它可以用低档次的铀矿石制造,裂变的温度较低,即使进行最大烈度的裂变,其温度也不足以熔化燃料球,当然也不能熔毁堆芯。较低的温度,意味着不需要庞大复杂的冷却机械,也可以更有效地利用热能。
　　球床反应堆温度低的秘诀,在于一种叫作多普勒扩展的现象:当反应堆温度增加时,铀238吸收中子的能力增加,使用于核裂变的中子减少。在大型反应堆中,这种现象产生的效果很微弱,可以忽略不计,但当每块铀被切分得很小时,这种现象就可以遏制反应堆温度继续升高,使反应堆维持在一个较低的温度,持续、缓慢地进行裂变。
　　可以预见,球床反应堆很可能完全替代老式反应堆,使核电发展进入一个全新的发展时代。
　　球床反应堆减少了建造核电站的成本和风险,增加了效率,使核电站对火电站的竞争优势进一步增大,让越来越多的国家和政府,倾向于核电站。核电站相对煤和石油更洁净,有利于维护世界环境。
　　核电站可以做得更多、更小,小到只有一般锅炉那么大。核电站小型化,意味着许多难以通电也难以运煤的偏远地区,或者海上孤岛,可以建立自己的小型核电站,满足电力供应。未来的探险队、太空站等远离繁华区域的单位,也可以拥有自己的核电站,获得充足的能量供应。
　　甚至,球床反应堆还可能做得更小,小到超出发电的领域。现在已经有人在研制超小型球床反应堆,让它小到可以为发动机提供能量,制成大型机械上使用的核能发动机。如果这项技术可以发展得足够安全,核能发动机甚至可能安装到火车甚至卡车上,这将是比燃油远远便宜、污染小的能源。如果此技术还能进一步发展,制作出核能电池,也并非没有可能。
　　如果核能利用水平提高,那人类对核燃料的需求也会随之提高。世界上核燃料的储备原本就不多,这些珍稀的矿产,每一座都将吸引大量需求的目光。我们已经见过为争夺石油而发生的战争,未来是否会发生争夺铀矿的战争呢?
　　编辑/杨明珠