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※ 引述《t20056 (吳先生)》之銘言：
: 核能發電目前有三個新星：快滋生反應爐與受控核融合和釷熔鹽反應爐。
: 釷熔鹽反應爐可以燃燒核廢料之外還可以大幅度利用釷資源，
: 可是高熱熔鹽-氟鹽會腐蝕金屬管線且需要線上不斷在處理成本經濟性未知。
: 快滋生反應爐可以燃燒核廢料解決長期問題，
: 可是快滋生反應爐使用液態鈉作為冷卻劑使其發電運行風險很大。
: 而受控核融合使用超導電磁鐵磁場約束氘氚或氘氦3電漿使其發生核融合反應，
: 但是如何使超高溫電將穩定約束而且能夠保持溫度自持反應相當困難。
: 假設台灣未來因環境變化要發展核能發電，
: 哪一項核能發電科技值得投資呢?

觀察一顆距離過於遙遠的新星無異於觀察一顆六等星
我們還是看近一點的就好。

在核分裂發電範疇，目前主要基於四個原則改良:

1.拉高事故基準的承受範圍 (survive from beyond design basis accident)
2.被動式安全設計 (passive safety design)
3.更高效的燃耗率 (fuel burn-up)
4.小型模組化。 (small-module design)

由上而下也約略是優先順序。顯然地，"安全第一"，接著才是降低成本。
這些原則同樣也適用於第四代核電廠。

在美國，用來燒開水的燃料採取開放燃料循環(onece-through fuel cycle)、
也就是"火力不夠強後就移出換新品"的概念，
其實並未充分利用燃料裡面能夠發熱的元素。
這堆中古燃料再處理(reprocess)後可以不同形式繼續燒開水。
它可能會像原始新品一樣是丸狀(如MOX燃料)或放進融鹽反應爐(molten-salt reactor)
或是鉛冷、鉛鉍共晶冷卻式

後三者吸引人的地方在於其沒有燃料失竊風險(因為混在高溫熔融鹽/液態金屬裡)。
缺點在於這類工作流體對金屬有極強烈的腐蝕性。
市面上的鎳基超合金的抗腐蝕表現也距離建廠標準相當遙遠。
貴得要命的超合金是另外一個難題。

近年關於快滋生反應爐的討論...好像較少。
工作流體本身對金屬有強烈腐蝕性、其輻射強度也較高。
這會對金屬帶來相當大的輻射損傷。
所以研究重點多半放在耐輻射材料(radiation-resistant steel)

而托克馬克不論是blanket、plasma-facing first wall(就是甜甜圈內壁)
其結構材料所承受的輻射損傷約略會是使用於現今核電廠的100倍。
一個使用40年沸水式核電廠(boiling water reactor)、
其壓力容器內部的輻射損傷累積量約是1dpa (displacement per atom)
若延役20年、總累積量約略是3dpa
托克馬克在設計使用壽命中的累積量會是100dpa...
這是材料科學的一大挑戰..

好的，我們把鏡頭拉回來。
簡言之，核電產業的關鍵在於金屬材料及其加工製造。
而在金屬材料開發中、橫更在眼前的兩大難題是：抗腐蝕和抗輻射損傷。

目前比較看好的是氧化物彌散強化合金(Oxide dispersion-strengthened alloy)和
高熵合金(High entropy alloy)
台灣何其幸運的是，高熵合金概念發明人現葉教授在在清大教書。
但是他跟我抱怨上面死不給錢、而且錢連中美歐日的零頭都算不上。

話說回來，就算點出該投資什麼項目該點什麼科技，
人民政府普遍不尊重專業、不給出對應薪水的話，又有什麼用呢？

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