中国核反应堆小如高压锅 国际原子能机构亲自推荐 年轻人称其为核武器

2016年，中国首座微型中子源反应堆在完成低浓化改造后，顺利实现了满功率运行，这一成果引发了国际社会的广泛关注。许多人对此感到惊讶：如此巨大的核反应堆，竟然能被中国压缩到如同一个高压锅般大小。这到底是如何实现的？这种小型核反应堆是否也用于发电？

核反应堆是一种实现核裂变的特殊装置。与不可控的核武器不同，核反应堆中的核裂变是受控的，能量可以缓慢释放。不过，人类在核反应堆领域也曾发生事故，例如切尔诺贝利核电站事故，造成了严重的影响。

据资料显示，人类对核反应堆的开发始于20世纪50年代左右，经过多年探索，部分技术已相当成熟。人们利用核反应堆发电，使全球核电站数量持续增加。然而，主流研究的核反应堆通常体积较大，因为其内部关键组件众多，除了核燃料外，还包括冷却剂、慢化剂、压力容器等。而中国自20世纪70年代末便开始研究一种“特殊”的核反应堆，名为“微型中子源反应堆”，简称“微堆”。

这种反应堆的特殊之处在于体积非常小，与人们印象中的核反应堆设施差别很大。据相关介绍，这种核反应堆看起来像一个小水池，直径约2.7米。说到这里，可能有人会质疑，这与前文所说的小如“高压锅”并不一致。资料显示，该反应堆为罐池结构，依靠自然循环导出开堆时的裂变能和停堆后的衰变能，采用高纯度去离子水作为冷却剂和慢化剂，反射层为金属铍，铀铝合金作为核燃料元件。

事实上，高压锅大小指的是这种核反应堆的堆芯。在展示的图片中，这个堆芯确实很迷你，直径为24厘米，高度为27厘米。如果将其中的核燃料元件抽出来，也能发现它就像一根铅笔一样细。总之，从整体到核心部件都非常“小”。当然，微堆虽然小，但元件依旧由高浓缩度的铀-235组成，相关关键部件也一应俱全。

由于个头较小，微堆发出的裂变功率或提供应用的中子通量也非常微小。不过，相对于加速器中子源的同位素中子源来说，微堆的中子源明显更强。总的来说，微型中子源反应堆具备结构简单、造价低廉、辐射水平低、运行方便等特征，而且在裂变功率很低的情况下，其危险性远低于常规核反应堆。正因如此，国际原子能机构曾亲自推荐中国的微堆技术，指出中国的微型中子源反应堆是全球具备固有安全性的核能设施之一。不难看出，这一评价非常高，而且这些年来微型中子源反应堆也出现在了更多地方。

那么，这种迷你版的反应堆到底有什么用途呢？从常规反应堆的角度来说，可以按用途将其分为以下几类：用于发电的、用于海水淡化的、用于先进实验的。目前绝大多数核反应堆都是拿来发电的。当然，想发电还要功率达标才行，中国这种高压锅大小的微堆肯定不太行，所以它的主要功能并不是发电，用途也可能与大家想象的不一样。从目前的情况来看，微堆主要是用来进行中子活化分析以及短寿命同位素生产的，偶尔人们还会将其当成教学和培训工具。毕竟在体积小、安全性能高的优势之下，这种反应堆能够出现的场景明显要比传统反应堆更加宽泛。

至于所谓的中子活化分析是什么，这其实是一种物理分析技术，可以用来检查质量很小的样品的元素，比如说毫克及其以下的样品。不难看出，这一实验其实对人们探索微观世界很有好处，并且由于实验样品的种类很多，所以在显示领域也能带来不少作用。以现在进行活化分析的相关研究来看，涉及的领域跨度很大，其中包括考古、宇宙科学、生物医学、材料科学、法学等多个方面。以生物医学来说，细细的头发、少量的血液甚至是皮屑，都能够通过中子活化分析得到更多信息。从这一用途来看，微堆能够帮助我们更快地获得更多成果。

值得一提的是，虽然微堆的堆芯相较于正常的核反应堆已经非常小了，但由于是高浓度的铀-235制成的，所以依旧存在风险，正因如此它的推广多次受阻。在这种情况下，中国的研究人员对微堆进行了升级，简单来说就是将其原来的高浓度铀-235原料，替换为低浓度的，这样的话，就不用过于担心“使用安全”的问题了。功夫不负有心人，在经过了多年的努力后，2016年中国成功将反应堆核燃料90%的超高浓度，降到了12.5%，并且让其成功运行。毫无疑问，如今中国的微堆已经是非常安全的了，也难怪国际原子能机构会给予很高的评价，并且亲自推荐了。

值得一提的是，或许都用不上推荐，因为中国微堆的强悍早已名扬海外，不少国家都希望与中国达成合作，拥有这种迷你的反应堆。毕竟，它不仅是实验利器，还能用来生产同位素，是相当实用的。

早在中国完成低浓化改造之前，加纳、中国以及美国就曾共同合作，研究推进加纳微堆的改造项目。在中国的微堆取得了突破性进展后，2017年加纳的微堆也被顺利改造，并且实现了满功率运行。后来，尼日利亚的微堆改造也由中国进行辅助，让其顺利拥有了低浓化的微堆。就这样，在名声越来越响亮以后，不少国家都曾向中国抛出橄榄枝，希望能够与中国在这一方面达成合作。所以，中国的微堆技术的未来是不可限量的，而中国的研究人员也会继续努力下去，不断地完善这个特殊的装置，让其为国家甚至是世界做出更大的贡献。

如果有一天，全世界的核能都能像中国的微堆这样具有超高的安全性，给予人们满满的安全感。那么，大家可能就不会再像今天这样“闻核色变”了，核能对于人类的发展还是相当重要的。除此之外，也希望中国在核聚变方面的研究能够取得同样的成果，期待着属于中国的“人造太阳”早早升起，带我们走上免费能源之路。