核能技術創新：對美國國防的影響

 　　9月14日，美國大西洋理事會發布題為《核能技術創新：對美國國防的影響》的簡報，闡述了小型模塊化反應堆(SMR)和微型核反應堆(MNR)在美國軍事上的一些潛在應用，并強調了美國防部采購MNR所引起的一些問題，同時還探討了美國防部如何與美國會、美國能源部等部門協調工作，以支持軍用核能系統的開發、演示和部署。

　　一、 核能與美國國防

　　小型模塊化反應堆(SMR)和微型核反應堆(MNR)可以為某些軍事設施提供可靠、有彈性的電力、為先進的武器系統提供動力、重振美國核供應鏈并支持美國防止核擴散目標從而推進美國國家安全任務。美國能源部(DOE)和美國防部(DOD)都在與工業界合作，資助該領域中有前景的技術的研究、開發和演示。

　　二、 SMR和MNR在美國軍事上的潛在應用

　　美國防部有數百個設施和移動裝置消耗巨大的能源，每年耗費大量的資金用于能源相關研究。在美國會的大力支持下，美國能源部增加了與私營企業合作的項目，以開發新一代更小、更安全的反應堆。美國防部感興趣的主要因素包括：減少因管理和保護延伸的能源供應線而造成的資源需求和人員傷亡;在關鍵任務環境中實現持久性;促進電子系統和先進武器的使用;支持人道主義和救災工作。新核能技術的三種主要的潛在軍事應用包括：

　　(1) 為美國軍事基地和設施提供可靠和安全的電力

　　一個SMR或一組MNR可提供比當地電網更可靠和更具彈性的電力，因此，美國防部越來越關注在軍事設施中使用MNR的可能性，以提高安全性和彈性，減少對易損電網電力和備用柴油發電機的依賴。美國防部正在研究在美國本土500多個設施中使用MNR的可能性，旨在提高恢復力以應對由于網絡威脅和嚴重氣候事件對設施的能源和供水基礎設施的影響。

　　(2) 為定向能武器提供動力

　　美國防部正在進行各種艦載和陸基激光和微波武器的計劃，這些激光和微波的容量可能高達1兆瓦。隨著這些系統擴展到更高功率，MNR的應用范圍將更廣泛。

　　(3) 為太空飛行和太空基地提供能源

　　隨著新的《白宮太空政策》出臺和美國航空航天局用于月球和火星探索任務的“阿爾特彌斯”項目的開展，對月球空間站和為長距離太空火箭提供電力的新的核反應堆的建立越來越受到關注。

　　三、 美國會和聯邦政府在支持軍隊核能系統方面的作用

　　美國防部作為MNR的潛在使用者，是創新與核能體系開發的助推者，在核能系統研發方面發揮關鍵作用。但美國能源部仍然是美國政府支持先進核能技術研發的主導機構，在這些問題上的任何進展都需要國會、多個聯邦機構和核管理委員會(NRC)之間進行協調。

　　(1) 美國會為先進反應堆示范提供資金的現狀

　　美國會高度重視先進核能技術的示范。2020財年美國會撥款2.3億美元用于新的先進反應堆示范項目，確立了與私營企業合作的三種資助途徑：授予5~7年期合同用于兩次高級研究示范;授予十年期技術合同用于降低未來示范風險;授予15年期的長期合同用于開發先進反應堆概念。

　　(2) 美國會支持美國防部設施部署MNR

　　美國會已經采取措施鼓勵美國防部考慮在其設施中使用MNR，包括兩種形式：1)在《2019財年國防授權法》中要求美能源部長編制一份報告說明試點計劃的需求和項目構成，該計劃通過與商業實體簽訂合同為美國防部能源強度高且價格昂貴的關鍵國家安全基礎設施提供恢復力，并在2027年12月31日之前在報告中確定的設施中至少對一個經許可的MNR進行選址、建造和運行。美國防部采辦與保障辦公室正與美國能源部合作開展這項工作以評估在國內軍事設施部署MNR。2)美國會在《2020財年國防授權法》中增加了7000萬美元，用于美國防部戰略能力辦公室(SCO)開展一項MNR的設計和測試計劃，重點是用于前線作戰基地的移動式反應堆。

　　(3) 美國核管理委員會(NRC)的關鍵作用

　　NRC正逐步參與到美國防部微型反應堆原型項目中，美國防部希望美國核管理委員會向美國防部戰略能力辦公室提供有關NRC法規和許可程序的準確且最新的信息。由于美國能源部期望最終在全球多個司法管轄區部署MNR，美國核管理委員會也將在提供審查并與外國監管機構進行協調方面發揮關鍵作用。

　　(4) 美國能源部對“哈魯”燃料生產的支持

　　美國能源部正在生產“哈魯”燃料以進行早期測試，同時還在實施一項為期三年、耗資1.15億美元的項目，以展示“哈魯”燃料生產的美國原產技術。美國會在2020財年為該項目提供了4000萬美元，并指示美國能源部召集一個專家評審小組與業界一起評估滿足未來“哈魯”燃料需求的方案。

　　四、 結論

　　在采辦MNR之前，美軍應考慮采取以下問題：

　　證明新的核能技術具備在偏遠甚至危險地點能夠安全運行;

　　采取措施解決國際安全和核保障問題;

　　通過國會撥款，美國防部應繼續支持“貝利”項目;

　　通過監管流程與美國核管理委員會有效合作;

　　投資開發先進燃料，為新的核反應堆提供動力;

　　明確大國競爭不僅僅是核能能力的競爭，更是與第三方國家簽訂貿易協定的問題，主張美國政府相應地重視。國防科技要聞