美国成功测试新型微型核反应器技术

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）近日表示，其所开发的ZiaCore微型核反应器设计，已在高温和接近零功率的条件下成功达到临界，完成了重要的原理验证实验。这项测试在内华达州的国家临界实验研究中心（NCERC）进行，研究人员在超过800℃的高温环境中，成功建立并维持了受控的核裂变链式反应，同时将核裂变产生的功率保持在极低水平。LANL指出，这项成果为ZiaCore设计提供了关键的反应堆物理数据，验证了低浓缩铀的新一代微型反应器技术。

“临界”指的是反应堆中的中子数能够维持稳定，从而使核裂变反应持续进行。尽管是“零功率临界”，并不意味着反应器没有发生核反应，而是表明研究人员维持了核裂变反应，但在产生可测量热量之前，功率保持在极低水平。此类实验主要用于测量和验证反应堆的中子行为及其它关键物理特性，并不用于发电。

ZiaCore系统的设计始于2021年，目标是开发一种使用市场上可得的低浓缩铀燃料、结构紧凑且具可制造性的反应器。该设计以低浓缩二氧化铀为燃料，并采用氢化锆减速剂和热管进行热量传输，简化了系统结构并提升了安全性。随着供应链的成熟，ZiaCore未来还可采用高丰度低浓缩铀（HALEU），为先进反应器提供更多选择。 球友会

为了进行此次实验，研究团队专门设计了一个真空腔室，用于容纳ZiaCore的燃料组成部分。数据中，一个重要参数称为“反应性温度系数”，用以衡量温度变化对核裂变链式反应的影响，这对于反应堆物理模型的验证和未来安全分析至关重要。

由于实验规模极小，其产生的放射性废物浓度也极低，实验后可迅速恢复实验室作业，燃料可用于后续研究。不过，ZiaCore的测试仍主要侧重于原理验证，尚未建成可商业运作的微型核电厂。发展成为实际可用的微型反应器，还需进行多项测试，包括高功率运转和安全分析。

此外，ZiaCore项目也为美国军方的微型模组化核反应堆（MMR）开发提供了技术支撑。美国陆军与国防创新单位在2026年启动的“雅努斯计划”，旨在开发和营运微型反应堆，进一步推动核能技术的应用。 球友会