記得去年年底，網(wǎng)絡(luò)上有一個(gè)吸睛的名詞，謂之“核電寶”，據(jù)說(shuō)這是中科院推出的又一黑科技。不過(guò)，由于“核電寶”提出概念后，便沒(méi)有然后了，人們也就漸漸淡忘這個(gè)玩意兒。

　　而實(shí)際上，核電寶并不僅僅是個(gè)概念，而確實(shí)是一項(xiàng)前沿核能技術(shù)，且正在研發(fā)中。今年我國(guó)取得突破性進(jìn)展的兩項(xiàng)核技術(shù)，ADS和可控核聚變，就使用著和“核電寶”相同的核心技術(shù)，這就是鉛冷技術(shù)。或者說(shuō)，不論是核電寶，還是我國(guó)的ADS，甚至未來(lái)的可控核聚變技術(shù)，都可以說(shuō)是屬于鉛基堆的范疇。

　　從人類開始和平利用核能直到今天，有些棘手的技術(shù)問(wèn)題科學(xué)家一直沒(méi)有徹底地解決。

　　比如說(shuō)壓水堆，就很容易因失去冷卻水而導(dǎo)致堆芯熔毀，也容易因鋯水反應(yīng)導(dǎo)致氫氣爆炸，進(jìn)而產(chǎn)生嚴(yán)重的核事故（比如三里島、切爾諾貝利，福島核事故），甚至正常運(yùn)行期間，燃料破損也會(huì)導(dǎo)致放射性物質(zhì)泄漏，導(dǎo)致廠房?jī)?nèi)輻射劑量升高，而壓水堆核電廠為了讓以上情況發(fā)生的可能性降低而進(jìn)行的投資，又越來(lái)越變成了壓水堆在經(jīng)濟(jì)上的不可承受之重（例如AP1000杰出的安全性帶來(lái)的能拖垮母公司的成本問(wèn)題）。

　　又比如說(shuō)第四代反應(yīng)堆，如鈉冷快堆，鈉冷快堆因安全性而一直讓人望而生畏……鈉這種金屬雖然熔點(diǎn)低，適合做快堆的冷卻劑，但是鈉遇到水容易爆炸，泄漏出來(lái)也容易著火。同時(shí)鈉的沸點(diǎn)低，一千多度就可能沸騰揮發(fā)，這對(duì)于千度以上高溫的堆芯來(lái)說(shuō)，如果堆芯功率稍微異常波動(dòng)，就很容讓堆芯受損，甚至發(fā)生爆炸的。

　　又比如說(shuō)目前正在研究的核聚變反應(yīng)堆。聚變反應(yīng)希望冷卻劑在帶走聚變熱量的同時(shí)，還能為聚變堆堆芯補(bǔ)充燃料氚。而一種能耐受聚變能的高溫又能提供燃料的物質(zhì)，卻不是那么好找了，這也成了聚變堆研究上的一個(gè)難點(diǎn)。

　　又比如說(shuō)現(xiàn)在炒得火熱的小型堆。如果用常規(guī)核電技術(shù)進(jìn)行縮小化處理的話，設(shè)備的復(fù)雜程度其實(shí)沒(méi)有降低多少，安全性也不能有質(zhì)的提高。設(shè)備復(fù)雜的結(jié)果是故障率高，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，安全性則是決定小型堆能否大規(guī)模使用的另一重要因素。

　　面對(duì)核能技術(shù)上述的種種問(wèn)題，核能科學(xué)家們一代又一代，前赴后繼潛心研究，希望能研發(fā)出一種能夠終結(jié)上述所有問(wèn)題的完美反應(yīng)堆技術(shù)。功夫不負(fù)有心人，在有些天才的科學(xué)家和一些大膽的實(shí)踐家的搗鼓下，人們終于隱約看到了這種完美反應(yīng)堆技術(shù)若影若現(xiàn)的身影，這就是鉛基堆。

　　相比比爾˙蓋茨的行波堆，屢敗屢戰(zhàn)的鈉冷快堆，經(jīng)常占據(jù)聚光燈的小型堆，鉛基堆可以說(shuō)是一種傳統(tǒng)而成熟的反應(yīng)堆堆型。

　　早在上世紀(jì)70年代，蘇聯(lián)就將鉛基堆裝備在了核潛艇之上。這些潛艇不僅潛得深（據(jù)說(shuō)最高能潛水900米以下，比美國(guó)魚雷的深度還深），而且，這種潛艇跑得也快，發(fā)起瘋來(lái)水下速度能達(dá)到40節(jié)，一度成為世界上跑得最快的潛艇。據(jù)說(shuō)，美國(guó)人聽(tīng)聞此消息后好幾年都惴惴不安。只不過(guò)，鉛基堆的這些輝煌，在蘇聯(lián)解體后就漸漸成了歷史。

　　到上世紀(jì)90年代，鉛基堆再次進(jìn)入了科學(xué)家的視野。所謂鉛基堆，簡(jiǎn)單地就是用鉛合金做堆芯冷卻劑的反應(yīng)堆型。鉛合金一般選用的是鉛鉍合金。相比鉛和常用金屬冷卻劑鈉，鉛鉍合金有著更低的熔點(diǎn)和更高的沸點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)能保證鉛基堆在低壓高溫的工況下運(yùn)行。

　　對(duì)于反應(yīng)堆，低壓意味著反應(yīng)堆管道和設(shè)備的承壓要求大大降低，甚至普通的金屬管和設(shè)備就可以用在鉛基堆上，這讓鉛基堆的建造成本變得低廉，而高溫則意味著核能轉(zhuǎn)化為電能的效率更高，讓核電變得更加的經(jīng)濟(jì)。

　　而這還只是鉛基堆的基本優(yōu)點(diǎn)，理論上，用鉛合金做冷卻劑的反應(yīng)堆，冷卻劑可以因堆芯內(nèi)外的溫差，進(jìn)行自然循環(huán)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是即使反應(yīng)堆一回路不設(shè)計(jì)主泵，冷卻劑也可以自然循環(huán)帶出堆芯的熱量，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆一回路的“非能動(dòng)”設(shè)計(jì)。

　　鉛基堆的這個(gè)特點(diǎn)讓核科學(xué)家們眼前一亮，如果不布置主泵，將堆芯設(shè)計(jì)得足夠小，然后利用反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行溫差（或其他半導(dǎo)體材料）發(fā)電，那豈不是就成了可以隨意移動(dòng)，且能量源源不斷的充電寶了？這也就是用鉛基堆設(shè)計(jì)“核電寶”的基本思路之一。

　　隨著對(duì)鉛基堆技術(shù)研究的深入，科學(xué)家們漸漸發(fā)現(xiàn)，鉛基堆幾乎算是能夠終結(jié)傳統(tǒng)反應(yīng)堆缺點(diǎn)的“完美堆型”。

　　例如，鉛基堆就不存在傳統(tǒng)壓水堆因高壓帶來(lái)的設(shè)備制造要求高問(wèn)題，也不存在壓水堆失電時(shí)堆芯無(wú)法循環(huán)冷卻的問(wèn)題，同時(shí)，鉛基堆的鉛合金冷卻劑，很容易與放射性的碘元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)化合物，能夠有效阻止破損燃料內(nèi)的放射性物質(zhì)外泄。

　　與快堆相比，鉛合金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，也不易因泄漏引起火災(zāi)。同時(shí)，鉛基堆還有一種神奇的“自愈”功能，即反應(yīng)堆一回路發(fā)生輕微泄漏時(shí)，泄漏的鉛合金會(huì)冷卻凝固，封堵破口，簡(jiǎn)直和人體血液的功能一樣。而鈉冷快堆就不行了，鈉的泄漏很容易引發(fā)火災(zāi)，當(dāng)年日本的“文殊”快堆就因鈉泄漏而發(fā)生多次嚴(yán)重火災(zāi)。而更讓鈉冷快堆感到威脅的是，鉛合金對(duì)中子的吸收和慢化能力都很弱，不僅可以像鈉一樣作為快堆的冷卻劑，還能用于次臨界堆（比如ADS），一旦鉛基堆技術(shù)成熟，鈉冷快堆的地位將岌岌可危。

　　鉛基堆與聚變堆也有技術(shù)上的關(guān)系。作為未來(lái)之堆，目前研究階段的聚變堆的燃燒過(guò)程是這樣的：首先在堆芯加入氚氘混合物點(diǎn)火，點(diǎn)火后聚變產(chǎn)生的中子與堆芯外包層的鋰發(fā)生反應(yīng)，生成氚，生成的氚與源源不斷加入的氘進(jìn)行持續(xù)的可控核聚變。而聚變產(chǎn)生的熱量則由堆芯外包層的冷卻劑帶走。目前，科學(xué)家考慮的最可能的聚變堆外包層冷卻劑就是鉛鋰合金，即利用了鉛合金的高沸點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定特性?？梢哉f(shuō)，未來(lái)的聚變堆也是一種鉛基堆。

　　鉛基堆雖然優(yōu)點(diǎn)如此之多，但是技術(shù)依然不成熟。上世紀(jì)蘇聯(lián)將鉛基堆裝在其核潛艇上的時(shí)候，是鉛基堆最輝煌的時(shí)候。但是鉛合金的腐蝕性讓反應(yīng)堆材料選型十分困難，同時(shí)，用液態(tài)金屬冷卻堆芯，科學(xué)家們研究得相對(duì)來(lái)說(shuō)還是太少，這讓鉛基堆的運(yùn)行極不穩(wěn)定。當(dāng)年蘇聯(lián)裝備鉛基堆的核潛艇就因故障率高等原因而不得不退役。不過(guò)不管怎么說(shuō)，鉛基堆也算第一種人們實(shí)際使用過(guò)的第四代反應(yīng)堆技術(shù)，所以在核科普和宣傳的時(shí)候，核科學(xué)家才敢臉不紅心不跳地說(shuō)鉛基堆“有成熟技術(shù)基礎(chǔ)”。

　　類似于可控核聚變，鉛基堆目前依然是一種看似美好，但要走的路還很長(zhǎng)的反應(yīng)堆技術(shù)。俄羅斯，美國(guó)，歐洲，日本，韓國(guó)中國(guó)目前都在鉛基堆上花了很大功夫，俄羅斯更是宣傳要在2030年之前讓鉛基堆商用。

　　相對(duì)來(lái)說(shuō)，我國(guó)鉛基堆研究起步比較晚，而且主要是用鉛基堆作為ADS反應(yīng)堆技術(shù)的研究。不過(guò)，我國(guó)的鉛基堆研究屬于只做不說(shuō)，悶聲得成就的那種，這不，去年我國(guó)宣布了ADS首次臨界，今年又有關(guān)于ADS技術(shù)理論的新發(fā)現(xiàn)，更有可控核聚變?nèi)〉眯逻M(jìn)展的報(bào)道。我國(guó)鉛基堆技術(shù)的未來(lái)，還是蠻值得期待的。