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，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，并強調(diào)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(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、為先進的武器系統(tǒng)提供動力、重振美國核供應(yīng)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(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)百個設(shè)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(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)境中實現(xiàn)持久性;促進電子系統(tǒng)和先進武器的使用;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SMR或一組MNR可提供比當?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)電機的依賴。美國防部正在研究在美國本土500多個設(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(tǒng)擴展到更高功率，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核能技術(shù)研發(fā)的主導(dǎo)機構(gòu)，在這些問題上的任何進展都需要國會、多個聯(lián)邦機構(gòu)和核管理委員會(NRC)之間進行協(xié)調(diào)。

　　(1) 美國會為先進反應(yīng)堆示范提供資金的現(xiàn)狀

　　美國會高度重視先進核能技術(shù)的示范。2020財年美國會撥款2.3億美元用于新的先進反應(yīng)堆示范項目，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;授予15年期的長期合同用于開發(fā)先進反應(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財年國防授權(quán)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(gòu)成，該計劃通過與商業(yè)實體簽訂合同為美國防部能源強度高且價格昂貴的關(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日之前在報告中確定的設(shè)施中至少對一個經(jīng)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(nèi)軍事設(shè)施部署MNR。2)美國會在《2020財年國防授權(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MNR的設(shè)計和測試計劃，重點是用于前線作戰(zhàn)基地的移動式反應(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(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)管機構(gòu)進行協(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(chǎn)的美國原產(chǎn)技術(shù)。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(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(yīng)繼續(xù)支持“貝利”項目;

　　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)先進燃料，為新的核反應(yīng)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(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