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核技術(shù)初創(chuàng)公司Ampera近日展示了其首款全尺寸3D打印核反應(yīng)堆模塊，旨在為AI數(shù)據(jù)中心提供電力支持。官方稱，這是“全球首個(gè)次臨界、固態(tài)、工廠制造的釷基核反應(yīng)堆”，也是其綜合能源架構(gòu)的核心。該架構(gòu)還包含一個(gè)廢熱回收模塊，可與3D打印核反應(yīng)堆或常規(guī)燃料發(fā)電模塊配合使用。
技術(shù)亮點(diǎn)：安全與量產(chǎn)并重
Ampera首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Brian Matthews表示，這一代核芯和壓力容器奠定了工廠制造、批量生產(chǎn)核能的基礎(chǔ)，清晰展示了新技術(shù)加速商業(yè)化的路徑。
所謂“次臨界”，意味著燃料無法自行達(dá)到臨界狀態(tài)，需外部源啟動(dòng)裂變。這種設(shè)計(jì)本質(zhì)上更安全，降低了失控反應(yīng)導(dǎo)致熔毀的風(fēng)險(xiǎn)。其“固態(tài)”核心無活動(dòng)部件，簡化了維護(hù)與操作。“工廠制造”則意味著模塊可在生產(chǎn)線上快速制造，便于通過集裝箱大規(guī)模生產(chǎn)和運(yùn)輸，從而降低成本。
在燃料選擇上，該模塊使用釷。相比鈾，釷儲(chǔ)量更豐富、獲取更易且成本更低。釷本身不易裂變，需經(jīng)中子源轉(zhuǎn)化為鏷-233并衰變?yōu)殁?233。世界核能協(xié)會(huì)指出，由于制造核武器難度較大，釷被認(rèn)為具有出色的防擴(kuò)散特性。
對標(biāo)競品與部署前景
盡管Ampera展示了成品模塊，但尚未公布啟動(dòng)系統(tǒng)并產(chǎn)生電力的具體計(jì)劃。相比之下，競爭對手Valar Atomics近期已啟動(dòng)Ward 250核微型反應(yīng)堆，并為搭載Nvidia RTX Spark的臺(tái)式機(jī)供電。Valar Atomics CEO Isiah Taylor還宣布，正與英偉達(dá)合作，利用該技術(shù)為30兆瓦數(shù)據(jù)中心供電。
Ampera的目標(biāo)是完整系統(tǒng)輸出30兆瓦電力，采用專有閉環(huán)超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)渦輪機(jī)。其模塊化設(shè)計(jì)允許客戶按需購買：可將渦輪模塊與廢熱回收模塊結(jié)合，補(bǔ)充數(shù)據(jù)中心電力；或?qū)⒄麄€(gè)單元連接至常規(guī)燃料發(fā)電單元，作為主要電源。一旦核模塊投入使用，運(yùn)營商可替換現(xiàn)有設(shè)備以減少碳足跡。
該公司未透露預(yù)計(jì)開始發(fā)電的具體時(shí)間表，但對快速部署充滿信心。Matthews表示：“我們的反應(yīng)堆面向最需要電力的市場：AI數(shù)據(jù)中心、國防、工業(yè)和海事領(lǐng)域。我們有望成為首家實(shí)現(xiàn)工廠制造核電工業(yè)化并擁有短期部署時(shí)間表的公司。”
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