核能技術(shù)創(chuàng)新：對美國國防的影響

 　　9月14日，美國大西洋理事會發(fā)布題為《核能技術(shù)創(chuàng)新：對美國國防的影響》的簡報(bào)，闡述了小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)和微型核反應(yīng)堆(MNR)在美國軍事上的一些潛在應(yīng)用，并強(qiáng)調(diào)了美國防部采購MNR所引起的一些問題，同時(shí)還探討了美國防部如何與美國會、美國能源部等部門協(xié)調(diào)工作，以支持軍用核能系統(tǒng)的開發(fā)、演示和部署。

　　一、 核能與美國國防

　　小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)和微型核反應(yīng)堆(MNR)可以為某些軍事設(shè)施提供可靠、有彈性的電力、為先進(jìn)的武器系統(tǒng)提供動(dòng)力、重振美國核供應(yīng)鏈并支持美國防止核擴(kuò)散目標(biāo)從而推進(jìn)美國國家安全任務(wù)。美國能源部(DOE)和美國防部(DOD)都在與工業(yè)界合作，資助該領(lǐng)域中有前景的技術(shù)的研究、開發(fā)和演示。

　　二、 SMR和MNR在美國軍事上的潛在應(yīng)用

　　美國防部有數(shù)百個(gè)設(shè)施和移動(dòng)裝置消耗巨大的能源，每年耗費(fèi)大量的資金用于能源相關(guān)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(yè)合作的項(xiàng)目，以開發(fā)新一代更小、更安全的反應(yīng)堆。美國防部感興趣的主要因素包括：減少因管理和保護(hù)延伸的能源供應(yīng)線而造成的資源需求和人員傷亡;在關(guān)鍵任務(wù)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)持久性;促進(jìn)電子系統(tǒng)和先進(jìn)武器的使用;支持人道主義和救災(zāi)工作。新核能技術(shù)的三種主要的潛在軍事應(yīng)用包括：

　　(1) 為美國軍事基地和設(shè)施提供可靠和安全的電力

　　一個(gè)SMR或一組MNR可提供比當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)更可靠和更具彈性的電力，因此，美國防部越來越關(guān)注在軍事設(shè)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(wǎng)電力和備用柴油發(fā)電機(jī)的依賴。美國防部正在研究在美國本土500多個(gè)設(shè)施中使用MNR的可能性，旨在提高恢復(fù)力以應(yīng)對由于網(wǎng)絡(luò)威脅和嚴(yán)重氣候事件對設(shè)施的能源和供水基礎(chǔ)設(shè)施的影響。

　　(2) 為定向能武器提供動(dòng)力

　　美國防部正在進(jìn)行各種艦載和陸基激光和微波武器的計(jì)劃，這些激光和微波的容量可能高達(dá)1兆瓦。隨著這些系統(tǒng)擴(kuò)展到更高功率，MNR的應(yīng)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(wù)的“阿爾特彌斯”項(xiàng)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(yīng)堆的建立越來越受到關(guān)注。

　　三、 美國會和聯(lián)邦政府在支持軍隊(duì)核能系統(tǒng)方面的作用

　　美國防部作為MNR的潛在使用者，是創(chuàng)新與核能體系開發(fā)的助推者，在核能系統(tǒng)研發(fā)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。但美國能源部仍然是美國政府支持先進(jìn)核能技術(shù)研發(fā)的主導(dǎo)機(jī)構(gòu)，在這些問題上的任何進(jìn)展都需要國會、多個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和核管理委員會(NRC)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。

　　(1) 美國會為先進(jìn)反應(yīng)堆示范提供資金的現(xiàn)狀

　　美國會高度重視先進(jìn)核能技術(shù)的示范。2020財(cái)年美國會撥款2.3億美元用于新的先進(jìn)反應(yīng)堆示范項(xiàng)目，確立了與私營企業(yè)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(shù)合同用于降低未來示范風(fēng)險(xiǎn);授予15年期的長期合同用于開發(fā)先進(jìn)反應(yīng)堆概念。

　　(2) 美國會支持美國防部設(shè)施部署MNR

　　美國會已經(jīng)采取措施鼓勵(lì)美國防部考慮在其設(shè)施中使用MNR，包括兩種形式：1)在《2019財(cái)年國防授權(quán)法》中要求美能源部長編制一份報(bào)告說明試點(diǎn)計(jì)劃的需求和項(xiàng)目構(gòu)成，該計(jì)劃通過與商業(yè)實(shí)體簽訂合同為美國防部能源強(qiáng)度高且價(jià)格昂貴的關(guān)鍵國家安全基礎(chǔ)設(shè)施提供恢復(fù)力，并在2027年12月31日之前在報(bào)告中確定的設(shè)施中至少對一個(gè)經(jīng)許可的MNR進(jìn)行選址、建造和運(yùn)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(xiàng)工作以評估在國內(nèi)軍事設(shè)施部署MNR。2)美國會在《2020財(cái)年國防授權(quán)法》中增加了7000萬美元，用于美國防部戰(zhàn)略能力辦公室(SCO)開展一項(xiàng)MNR的設(shè)計(jì)和測試計(jì)劃，重點(diǎn)是用于前線作戰(zhàn)基地的移動(dòng)式反應(yīng)堆。

　　(3) 美國核管理委員會(NRC)的關(guān)鍵作用

　　NRC正逐步參與到美國防部微型反應(yīng)堆原型項(xiàng)目中，美國防部希望美國核管理委員會向美國防部戰(zhàn)略能力辦公室提供有關(guān)NRC法規(guī)和許可程序的準(zhǔn)確且最新的信息。由于美國能源部期望最終在全球多個(gè)司法管轄區(qū)部署MNR，美國核管理委員會也將在提供審查并與外國監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

　　(4) 美國能源部對“哈魯”燃料生產(chǎn)的支持

　　美國能源部正在生產(chǎn)“哈魯”燃料以進(jìn)行早期測試，同時(shí)還在實(shí)施一項(xiàng)為期三年、耗資1.15億美元的項(xiàng)目，以展示“哈魯”燃料生產(chǎn)的美國原產(chǎn)技術(shù)。美國會在2020財(cái)年為該項(xiàng)目提供了4000萬美元，并指示美國能源部召集一個(gè)專家評審小組與業(yè)界一起評估滿足未來“哈魯”燃料需求的方案。

　　四、 結(jié)論

　　在采辦MNR之前，美軍應(yīng)考慮采取以下問題：

　　證明新的核能技術(shù)具備在偏遠(yuǎn)甚至危險(xiǎn)地點(diǎn)能夠安全運(yùn)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(yīng)繼續(xù)支持“貝利”項(xiàng)目;

　　通過監(jiān)管流程與美國核管理委員會有效合作;

　　投資開發(fā)先進(jìn)燃料，為新的核反應(yīng)堆提供動(dòng)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(mào)易協(xié)定的問題，主張美國政府相應(yīng)地重視。國防科技要聞