
美国爱达荷国际实验室的小型核电实验区“穹顶”。(图/爱达荷国际实验室)
美国休士顿新创公司Deployable Energy表示,他们所设计的微型核反应器“核能联合电池”(Unity Nuclear Battery,UNB)已经完成初始临界测试,并排定在2027年送往美国爱达荷国家实验室(INL)的微型反应器测试站“穹顶”(DOME),进行全功率测试。
需要知道的是,虽然UNB名叫“核能电池”,但是它在原理上并不是一般所说的电池,而是一座设计输出功率1MW的可运输式微型核反应器。核能产业常以“核电池”形容这类体型小、可以工厂制造并运送到使用地点的核反应器,Deployable Energy更强调其系统可以像电池一样,部署后持续提供电力。
Deployable Energy是第二家被选中使用DOME测试平台的公司。核能开发商Radiant在2026年稍早成为第一个测试者。美国能源部国家反应炉创新中心(NRIC)表示,Deployable Energy的测试计划已获选,预计2027年在DOME进行全功率测试。
UNB的基本原理与传统轻水反应炉相似,都是利用低浓缩铀燃料进行核分裂链式反应产生热能,并使用轻水作为慢化剂。不过,传统轻水反应炉通常同时利用水来移除反应炉产生的热量,UNB则採用氦气冷却系统,把反应炉产生的热能带走。
这种“水慢化、气体冷却”的设计,使UNB可以维持相对熟悉的轻水反应炉核物理架构,同时利用气体冷却系统来达成可运输、模组化的微型反应器设计。Deployable Energy使用约4.95%浓缩的低浓缩铀(LEU)燃料,而不是许多先进反应炉所採用的高浓缩度HALEU燃料。
近年来,小型模组化反应器(SMR)与更小型的微型反应器逐渐进入实际测试阶段,因此美国爱达荷国家实验室特别设置DOME作为专门的测试平台。
DOME是一座经过改造的既有加固建筑,内部可容纳燃料微型反应器进行测试,最高可以测试产生20MW热功率的反应器。建筑物宽约24米、高约30米,并配备必要的安全屏障与监测设备。
这个金属穹顶本身并不是反应器,而是提供一个封闭且受到监控的测试环境。它的功能之一,就是在反应器进行测试时提供必要的防护与安全隔离,让工程师可以在受控环境下取得实际运转数据。
DOME之所以重要,是因为微型反应器从实验室设计走向商业产品,不能只靠电脑模拟或小规模实验,还需要取得实际运转时的性能、控制、安全以及系统整合数据。
美国能源部代理核反应器副助理部长扎科特(Chimi Zacot)表示,在DOME这类设施进行测试,是让先进核能技术更接近实际部署的重要途径,也有助于推动可靠、可负担的电力供应。

