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美国如何亲手让中国在核电上后来居上

中国在熔盐核反应堆技术上取得了重大突破,这项技术最初由美国在几十年前开创但随后放弃。这一进展并非源于一场纯粹的竞赛,而是建立在两国曾经密切的科研合作之上。然而,随着地缘政治紧张加剧,合作中断,美国将重心转向国家安全和国内产业复兴。在美国核工业长期停滞之后,如今一家名为 Kairos Power 的新兴公司正试图通过新的商业模式,追赶已经被中国占得先机的核能未来。

中国的突破与美国的遗产

中国物理学家徐洪杰宣布,他的团队成功实现了一项关键技术突破:在不关闭反应堆的情况下为其在线添加燃料。他们研发的实验性熔盐反应堆是目前全球唯一在运行的同类设施。

  • 技术优势: 这种反应堆以熔化的盐溶液而非固体燃料运行,有望比传统水冷式核电站 更安全、更高效
  • 历史渊源: 这项技术的灵感直接来源于美国上世纪六十年代在田纳西州进行的“熔盐反应堆实验”(M.S.R.E.)。该美国项目因在七十年代失去联邦资金而中断。

徐洪杰将这一成就比作龟兔赛跑,认为美国“变得懒惰并犯了错误”,从而给了中国“超越的机会”。

从合作到竞争

实际上,中国的成功在很大程度上是 合作的产物。在不久之前,中美两国核科学家曾紧密合作。

  • 技术交流: 麻省理工学院(MIT)为中国科学家提供实验支持,伯克利大学的核工程师飞往上海审查设计。
  • 资金合作: 上海应用物理研究所(SINAP)曾与美国橡树岭国家实验室(O.R.N.L.)签署协议,由中方出资数百万美元,委托美方进行熔盐反应堆关键技术的研究。

当时的情况是前所未有的:一个中国的国有实验室付给一个美国实验室数百万美元,用于开发熔盐反应堆的材料和管道。

美方研究人员接受中方资助,部分原因在于美国本土的研究经费严重不足。他们希望通过合作,推进自身在相关领域的研究。

合作的终结

随着地缘政治风向的转变,这种合作关系被彻底打破。特朗普政府上台后,美国能源部切断了与中方机构的联系,并威胁要撤销向中国出口核技术的美国公司的许可证。

曾经的“共同利益”和“开放科学”精神,被“地缘战略影响”和“国家安全”等新口号所取代。这种转变导致了科研领域的沉默和隔阂。如今,橡树岭国家实验室等机构对过去与中国的合作讳莫如深。

熔盐反应堆的诞生与沉寂

要理解今天的局面,需要回顾美国的“第一核能时代”。

  • 黄金时代: 从1942年到1979年,美国在核能研发上投入巨大,成为全球核能的领导者。
  • M.S.R.E.项目: 该项目由橡树岭的阿尔文·温伯格领导,最初为开发核动力飞机而设想。虽然飞机未能实现,但实验本身证明了熔盐反应堆的可行性。
  • 项目终止: 1973年,尼克松政府为了集中资源发展另一种技术路线,削减了对熔盐研究的全部资金,导致该项目被搁置。

此后,由于三里岛核事故等原因,美国公众对核能的热情冷却。从1979年到2012年,美国监管机构没有颁发任何新的民用核反应堆建设许可证,整个行业陷入了长达数十年的停滞。

中国后来居上的原因

在中国,情况则完全不同。当美国核工业停滞时,中国投入了巨大的资源来追赶。

一位美国研究员查尔斯·福斯伯格提到:“如果你给一个问题分配几百名工程师,你会学得非常非常快。”

正是这种 巨额资金投入和大规模的人才集结,让中国团队能够攻克技术难关。到2018年,中国承诺在未来二十年为熔盐反应堆投入30亿美元,并计划到2050年在整个核能领域投资1.3万亿美元。

美国核能的新希望:Kairos Power

面对中国的领先,美国核工业也出现了新的变革力量。一家名为 Kairos Power 的私营公司正尝试重振美国核能。

  • 新的模式: 受到 SpaceX 的启发,Kairos Power 试图通过 垂直整合 的方式重建美国的工业能力,自己生产燃料、盐以及反应堆所需的大部分组件。
  • 商业目标: 其目标是使核能价格在市场上具有竞争力。该公司已获得谷歌的能源采购承诺,并已破土动工建设一座新的示范反应堆。
  • 时间规划: 公司创始人迈克·劳弗表示:“我们正在努力让那座反应堆在本十年内投入运行。”

Kairos Power 的出现,代表了美国试图在自己曾经开创、如今却已落后的领域重新夺回竞争力的希望。