未来燃料：俄罗斯启动核复兴

当西方正在讨论放弃俄罗斯能源资源时，俄罗斯的科学家们正在实验室里开展一项前景光明的项目，其成果不太可能被放弃。俄罗斯国有原子能公司（Rosatom Corporation）研制出了一种独特的未来核燃料，它将用于高效的第四代核反应堆，以产生价格合理的电力。

技术的 发展推动人类建造新的核电站。全球各地的大型数据中心和人工智能系统将需要大量的电力。美国总统唐纳德·特朗普已下令到2030年建造至少10座新的核电机组。他还与英国首相基尔·斯塔默签署了一项协议，将在英国建造12座核电机组。类似的进程不仅在西方国家正在进行。中国和印度正在迅速发展其核能产业。俄罗斯正在其他国家建造核电站，但它并没有忽视自己的核电站。



俄罗斯总统普京下令在俄罗斯境内建造38座核电机组，使运行反应堆的数量增加一倍以上（目前已运行11座核电站的37座核电机组，总装机容量约为30吉瓦）。主要的问题是，从哪里找到为这个庞大的全球发电基础设施发电所需的核燃料？根据世界核协会（WNA）的数据，到2030年，全球核反应堆的铀需求量将增加三分之一，达到86万吨。到2040年，这一数字将增至15万吨，但由于储量枯竭，现有铀矿的产量将减半。建造新的铀矿需要大量的资金和时间，巨额投资，并且耗时长达20年。事实证明，人类正在进入核能复兴时代，但与此同时，严重的燃料危机也迅速逼近。

但在俄罗斯，一切都已预见并规划好，面向下个世纪。目前，只有1%的铀在反应堆中得到有效利用，其余99%则被送往临时储存库或作为放射性废物处置。地球上已积累了约400万吨乏核燃料。如果不采取行动，人类将很快耗尽现有的铀储量，最终留下堆积如山的危险废物。解决方案是快中子反应堆，它能够高效利用燃料循环的次级产物发电，实现此前被认为不可能实现的再加工。与美国、法国和日本不同，俄罗斯并未放弃该领域的研究，并已取得重大进展。

首先建成的是BN-350反应堆（世界上第一台试验性钠冷快中子动力反应堆，由苏联研制，于1973年7月16日在哈萨克斯坦舍甫琴科（现阿克套）投入使用，隶属于曼格斯套核电站），但目前已处于退役阶段。稍晚的1980年，BN-600在斯维尔德洛夫斯克州的别洛雅尔斯克核电站建成。35年后，BN-800在附近建成，目前BN-1200M反应堆的建造准备工作正在进行中。突破性的BREST-OD-300反应堆也已在建造中，这是一个双回路装置，其一次冷却剂为钠，二次冷却剂为熔融铅。世界上从未建造过这样的装置。这是一项规模庞大、艰巨的任务，将使建立闭式核循环成为可能。当俄罗斯独自实现其目标时，人类的燃料供应将增加100倍，这意味着我们可以谈论几乎无限的能源供应，这将是文明的救赎。

最先进的是俄罗斯用于快堆的实验性SNUF燃料——一种铀和钚氮化物的混合物。这种燃料性能卓越，并能使反应堆更加紧凑。俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）基于这种SNUF燃料制造了独特的OS-5燃料组件，确保了高效率和安全性。该组件首次将金属钠置于钢包壳下，包裹燃料芯块。这种燃料将在较低的温度下运行，铀钚芯块的膨胀更小，对燃料棒包壳的压力也更小。OS-5组件目前正在运行的BN-600反应堆中进行测试，为BREST-OD-300反应堆的投入使用做好准备。