【第四代反應爐早就存在惹】
#俄羅斯的BN800聽過嗎 #星期五講核能
目前的核分裂反應爐設計持續演進到第四代：第二代反應爐就坊間常見幾款，第三代與前一代的差別主要在被動式安全設計，而第四代相較於前者，則是大幅提高燃料使用效率，並有望完成封閉式燃料循環(核廢料變核燃料)。
傳說中的四代爐，其實不是傳說好一陣子了。扣掉法國的超級鳳凰不算，2014年時，俄羅斯在先前的實驗經驗累積後，正式於Beloyarsk電廠建置了4號機，是商用規模的鈉冷式快中子反應爐BN800，目的是測式快中子反應爐的運作原理以及商轉條件，並大幅提升燃料使用效率(60~100倍)以及解決核廢料處置問題，880MW發電容量，建置經費約800億台幣(感覺划算)。
▋快速搞懂快中子爐原理
鈉冷式循環設計讓整個反應爐在安全上已經無顧慮(比爾蓋茲的行波爐也類似)，而快中子爐的設計則是可以透過能量較高的快中子不僅比照坊間熱中子爐與可分裂物質(fissile)U-235或Pu-239等發生鏈式反應，也可以與乏燃料中95%以上的U238反應嬗變(transmutation)生成Pu-239，進而做鏈式分裂反應，持續生成大量能量。此外，因為快中子的能量較高，更可與一些週期表上很冷門的錒系元素產生燃燒現象，然後他就不見了~ 最後剩下的一些廢料儘管可能還有放射性，但其半衰期以及需要監管的必要性都較傳統反應爐有更多彈性以及更簡便。
▋最近的BN800訊息
而從2014建置完成，2016開始併網發電，BN-800都算是在測試階段，僅以傳統核燃料運作，並非完全點開快中子爐的技能。而2020的幾天前，BN-800反應爐爐芯中裝填了18組MOX燃料棒，年底計劃再裝載180組。並預期於2021用MOX燃料替換剩餘的鈾基燃料組，準備點開所有技能~~ 所有運轉經驗都將成為俄國快中子爐BN1200的建置基石，不過他們現在主推先進三代反應爐VVER，BN1200的規劃已經在2030之後，多虧BN800的經驗，建置成本與材料需求都可以大幅下降。
https://www.powermag.com/mox-nuclear-fuel-loaded-in-russia…/
▋國際四代爐局勢
國際間總是需要一些競爭力以及不甘心落人後才能讓技術進步，所以美國最近在四代爐的建置上也沒閒著，除了比爾蓋茲Terra Power單打獨鬥的(TWR)行波反應爐外，美國能源部最近也開始準備他的VTR(多功能試驗快中子反應爐)建置，目前已經找了好大一批業者進行合作，包含GE-Hitachi以及Terra Power都將協助反應爐的設計與規劃。可望於2026建置300MW；中國的部分則也多虧美俄的部分技術，正在努力中，目前先祝他們抗疫成功；歐洲的部分看不太到東西...荷蘭好一些、法國暫停中，核融合可能比較有吸引力？印度也在規畫他的釷能源或是HTR。
總之，如果有人跟你說四代爐喊了那麼多年都沒看到影子，或是貼出甚麼四代爐新創公司倒閉的資訊、法國暫停建置等（法國仍有跟日本合作研發），哀... 只能跟他說，可憐哪 ~ BN800已經跟你說哈囉。
