美國微型核反應堆迎來關鍵突破：4座實現臨界但離發電還有多遠？

（來源：麻省理工科技評論）

7 月 4 日，美國迎來獨立日。對核電行業而言，這一天有著額外的分量。去年，特朗普政府提出一個目標：在美國建國 250 周年之際，讓 3 座新型微型反應堆實現臨界。如今，共有 4 座反應堆完成臨界測試，超出了原定目標。

臨界，指反應堆達到能夠維持持續核鏈式反應的狀態，是核反應裝置運行過程中的關鍵技術節點。在全球電力需求持續攀升、多國競相尋找零排放能源應對氣候變化的背景下，這一消息很容易被解讀為新興核能技術崛起的信號。但臨界離電網供電還很遠，甚至稱不上反應堆已具備實際運行能力。從實驗室走向商業化發電，這些企業面前還橫亙著一系列技術與監管的關卡。

這輪進展，源自美國能源部推出的反應堆試點項目（Reactor Pilot Program），這是一條專為新型核反應堆原型機設計的加速通道。去年 8 月，能源部從眾多申請中選出 11 個微型反應堆研發計劃，為它們提供土地資源，并接入國家實驗室體系的技術支持。與目前美國電網上占主導地位的大型輕水反應堆相比，這些微型反應堆的規模要小上幾十倍甚至數百倍。

率先突圍的是 Antares Nuclear。今年 6 月，該公司的 Mark-0 測試反應堆實現臨界。此后，Valar Atomics、Deployable Energy 和 Aalo Atomics 的反應堆陸續跟進。Aalo 的反應堆是最后一個抵達終點的，測試在 7 月 4 日凌晨完成，幾乎是踩著截止日期沖線。

這樣的速度，放在核電行業的歷史坐標系里堪稱罕見。最著名的對照樣本，是佐治亞州的 Vogtle 核電站三、四號機組：這兩座大型反應堆最初預計耗資 140 億美元，分別于 2016 年、2017 年投產，最終卻晚了整整七年才并網發電，總花費膨脹到約 350 億美元，是原預算的兩倍有余。相比之下，Valar Atomics、Antares Nuclear、Aalo Atomics 均成立于 2023 年，Deployable Energy 更是 2025 年才成立的新公司，幾家初創公司在一兩年內就跑通了大型項目要花十幾年才能觸及的技術節點。

圖｜Vogtle 核電站三、四號機組（來源：Georgia Power）

速度背后，是一個容易被忽略的事實：臨界不等于發電。

這幾座反應堆達成的，是“零功率臨界”（zero-power criticality）。這類測試通常在極低的功率水平下進行，堆芯釋放的能量微乎其微，主要目的是驗證核鏈式反應能否被安全地啟動、維持和關停，而不是產生可用的電力。測試階段往往不需要配備完整的冷卻與熱工系統，也無需接入汽輪發電機組。

要從這一步走向商業發電，反應堆還必須完成滿功率運行測試、熱工水力性能驗證、控制系統響應測試等一系列工程環節，并最終拿到 NRC 頒發的運行許可證。美國能源部前核能助理部長、威斯康星大學麥迪遜分校核工程與工程物理系主任 Kathryn Huff 在 Catalyst 播客中談到，零功率臨界測試的達成，未必代表燃料技術或反應堆設計已經取得實質性的工程突破。

換句話說，臨界只證明了反應堆有能力“點火”，但要讓它穩定安全地產生電力，中間還有大量工程工作要做。比如某些設計需要加裝冷卻系統，把堆芯產生的熱量導出，才能讓反應堆持續運轉并真正發電。

時間表已經排上日程。Aalo Atomics 表示第二座反應堆已開工建設，計劃 2027 年實現 10 兆瓦電力輸出，為現場數據中心供電；Deployable Energy 則把商業化部署的目標定在 2028 年。

這些時間表能否兌現，業內的態度普遍謹慎。核反應堆是極其復雜的工程系統，同時受到嚴格監管的約束，企業的推進速度很大程度上不由自身技術能力決定，監管審批往往才是真正的瓶頸。美國民用與商業核能活動由核管理委員會（NRC）負責監管，其審批流程一向緩慢，是核能項目推進中反復出現的老問題。

2026 年 5 月，NRC 公布了擬議中的 Part 57 許可框架，適用于微型反應堆及風險特征相近的其他反應堆。新框架試圖采用更靈活、風險知情的監管方式，并為標準化、批量部署的反應堆減少重復審查。根據擬議方案，NRC 希望在正式受理完整申請后的 6 至 12 個月內完成運行許可證審查。不過，這一制度能否真正縮短項目周期，仍需等待規則落地和首批商業許可實踐的檢驗。

甚至連核能陣營內部也存在分歧。公共政策智庫 Third Way 的一份分析認為，政府目前投入在微型反應堆項目上的資源，對整個核電擴容的目標而言是一種無益的分散，人為加速的項目時間表只是權宜之計，算不上長久之策。但支持這條技術路線的人會反駁：微型反應堆的審批周期短、單堆風險低、建造模式高度標準化，本身瞄準的就是為數據中心、偏遠地區或軍事基地供電這類分布式、小規模的負荷需求，走的是一條與大型堆完全不同的賽道，談不上分流資源。

對于美國核電行業而言，微型反應堆實現臨界無疑是一個重要節點，但它更像是一場長跑中的起跑信號，而不是終點。未來，這些技術能否真正走向商業化，并成為電網的重要電力來源，還取決于后續工程建設、監管審批以及成本控制等多重因素。

https://www.technologyreview.com/2026/07/09/1140235/nuclear-reactor-milestone-criticality/