三、核能技术

2012年，美国共有104 座核反应堆运行，核电发电能力达到峰值，约为10.2万兆瓦。^[31]截至2021年12月底，美国28个州，总计55商用座核电站，共有93座核反应堆在运行。^[32]2021年1月，美国能源部核能办公室发布《核能战略愿景》，助力实现先进技术开发，加速先进反应堆设计和部署。

（一）核反应堆技术

美国目前共有五大反应堆技术。（1）小型模块化反应堆技术（SMR）：先进SMR 是能源部实现安全、清洁和可负担的核电方案目标的关键部分，使用非轻水堆冷却剂，如液态金属、氦或液态盐。（2）轻水反应堆技术：该技术使用普通水作为冷却剂和中子慢化剂，主要类型有压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）和超临界水堆（SCWR）。（3）高温气冷反应堆技术：该技术可以为各种工业用途提供电力和高温工业用热。（4）多功能试验反应堆（VTR）：2019年2月，美国能源部宣布建造多功能测试反应堆（VTR）计划，该反应堆将能在比目前可用水平更高的中子能量通量下进行辐照测试，将加速先进核燃料、材料、仪器和传感器的测试。预计最早将于2026年在能源部国家实验室完成；（5）空间电力系统：能源部太空和国防动力系统办公室为美国国家航空航天局提供放射性同位素动力系统（RPS），性能优于燃料电池、太阳能和电池电源。

（二）五大战略目标

根据《核能战略愿景》，美国制定了以下五大战略目标：

维持和延长现有核反应堆的运行。将开发能降低运营成本的技术、将核能应用领域扩展到电力以外的市场，如生产用于运输和工业的氢气，提炼化石燃料等。此外，计划到2022年运营氢气生产试验工厂；2025年用事故容错燃料替换现有燃料；2026年完成必要的工程和许可证活动，以证明在运行中的核电站成功部署数字反应堆安全系统；2030年实现事故容错燃料的大范围使用。

开启先进核反应堆部署。将降低部署先进核技术所需的风险和时间，开发能扩大核能市场机会的反应堆。计划到2024年，测试采用先进制造技术的燃料微反应堆堆芯；2025年，实现商业微反应器演示；2027年，演示运行核可再生混合能源系统；2028年，实现与工业界成本分摊，展示两个先进反应堆设计；2029年，实现首座商用小型模块化反应堆顺利运营；2035年，至少再展示2个先进反应堆设计。

开发先进核燃料循环。将通过解决国内核燃料供应链短缺问题、解决先进反应堆国内核燃料循环差距问题、对建立综合废物管理系统的各种选择进行评估来实现此目标。美国于2021年启动建立铀储备的采购程序；2022年实现国产高浓度低浓缩铀（HALEU）技术示范；到2023年非国防性原料提供多达5吨HALEU，到2030年评估先进反应堆的燃料循环。

保持美国在核能技术领域的领导地位。为实现此战略愿景，美国将加强与国际伙伴的合作，为核能产业提供更多全球机遇、保持世界级的研发能力、支持高校研究、培养优秀科学家，以构建顶尖核能研发人才队伍。2022年，将加强美国在促进和平利用核能的多边组织中的领导力；到2026年，建造多功能试验反应堆，并建成样品制备实验室；到2030 年，与美国国家航空航天局（NASA）合作，示范裂变动力系统（用于外星球地面电力和推进）。

启用高绩效组织。大力支持并实现核能计划、项目、研发投资和合同的高效率管理，并定期与利益相关者沟通。2022年，将更新核能战略愿景以反映相关进展，并将部落地区核能工作组（NETWG）^[33]成员数量从11个增加到13个。