核能技术创新：对美国国防的影响

日期：2020-09-24 来源：国防科技要闻

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9月14日，美国大西洋理事会发布题为《核能技术创新：对美国国防的影响》的简报，阐述了小型模块化反应堆(SMR)和微型核反应堆(MNR)在美国军事上的一些潜在应用，并强调了美国防部采购MNR所引起的一些问题，同时还探讨了美国防部如何与美国会、美国能源部等部门协调工作，以支持军用核能系统的开发、演示和部署。

一、核能与美国国防

小型模块化反应堆(SMR)和微型核反应堆(MNR)可以为某些军事设施提供可靠、有弹性的电力、为先进的武器系统提供动力、重振美国核供应链并支持美国防止核扩散目标从而推进美国国家安全任务。美国能源部(DOE)和美国防部(DOD)都在与工业界合作，资助该领域中有前景的技术的研究、开发和演示。

二、 SMR和MNR在美国军事上的潜在应用

美国防部有数百个设施和移动装置消耗巨大的能源，每年耗费大量的资金用于能源相关研究。在美国会的大力支持下，美国能源部增加了与私营企业合作的项目，以开发新一代更小、更安全的反应堆。美国防部感兴趣的主要因素包括：减少因管理和保护延伸的能源供应线而造成的资源需求和人员伤亡;在关键任务环境中实现持久性;促进电子系统和先进武器的使用;支持人道主义和救灾工作。新核能技术的三种主要的潜在军事应用包括：

(1) 为美国军事基地和设施提供可靠和安全的电力

一个SMR或一组MNR可提供比当地电网更可靠和更具弹性的电力，因此，美国防部越来越关注在军事设施中使用MNR的可能性，以提高安全性和弹性，减少对易损电网电力和备用柴油发电机的依赖。美国防部正在研究在美国本土500多个设施中使用MNR的可能性，旨在提高恢复力以应对由于网络威胁和严重气候事件对设施的能源和供水基础设施的影响。

(2) 为定向能武器提供动力

美国防部正在进行各种舰载和陆基激光和微波武器的计划，这些激光和微波的容量可能高达1兆瓦。随着这些系统扩展到更高功率，MNR的应用范围将更广泛。

(3) 为太空飞行和太空基地提供能源

随着新的《白宫太空政策》出台和美国航空航天局用于月球和火星探索任务的“阿尔特弥斯”项目的开展，对月球空间站和为长距离太空火箭提供电力的新的核反应堆的建立越来越受到关注。

◎ 2004年12月21日，美国空军阿拉斯加艾尔森空军基地

三、美国会和联邦政府在支持军队核能系统方面的作用

美国防部作为MNR的潜在使用者，是创新与核能体系开发的助推者，在核能系统研发方面发挥关键作用。但美国能源部仍然是美国政府支持先进核能技术研发的主导机构，在这些问题上的任何进展都需要国会、多个联邦机构和核管理委员会(NRC)之间进行协调。

(1) 美国会为先进反应堆示范提供资金的现状

美国会高度重视先进核能技术的示范。2020财年美国会拨款2.3亿美元用于新的先进反应堆示范项目，确立了与私营企业合作的三种资助途径：授予5~7年期合同用于两次高级研究示范;授予十年期技术合同用于降低未来示范风险;授予15年期的长期合同用于开发先进反应堆概念。

(2) 美国会支持美国防部设施部署MNR

美国会已经采取措施鼓励美国防部考虑在其设施中使用MNR，包括两种形式：1)在《2019财年国防授权法》中要求美能源部长编制一份报告说明试点计划的需求和项目构成，该计划通过与商业实体签订合同为美国防部能源强度高且价格昂贵的关键国家安全基础设施提供恢复力，并在2027年12月31日之前在报告中确定的设施中至少对一个经许可的MNR进行选址、建造和运行。美国防部采办与保障办公室正与美国能源部合作开展这项工作以评估在国内军事设施部署MNR。2)美国会在《2020财年国防授权法》中增加了7000万美元，用于美国防部战略能力办公室(SCO)开展一项MNR的设计和测试计划，重点是用于前线作战基地的移动式反应堆。

(3) 美国核管理委员会(NRC)的关键作用

NRC正逐步参与到美国防部微型反应堆原型项目中，美国防部希望美国核管理委员会向美国防部战略能力办公室提供有关NRC法规和许可程序的准确且最新的信息。由于美国能源部期望最终在全球多个司法管辖区部署MNR，美国核管理委员会也将在提供审查并与外国监管机构进行协调方面发挥关键作用。

(4) 美国能源部对“哈鲁”燃料生产的支持

美国能源部正在生产“哈鲁”燃料以进行早期测试，同时还在实施一项为期三年、耗资1.15亿美元的项目，以展示“哈鲁”燃料生产的美国原产技术。美国会在2020财年为该项目提供了4000万美元，并指示美国能源部召集一个专家评审小组与业界一起评估满足未来“哈鲁”燃料需求的方案。