文殊反應爐(Monju)是日本的鈉冷快中子增殖反應爐,位於福井縣敦賀市,裝置容量280MW。同類型的技術,也被用在美國 TerraPower 近年取得建造許可的 Natrium 反應爐上。
快中子增殖反應爐的核心訴求,是用快中子把鈾238轉化為鈽239,讓反應爐燃料「越燒越多」,理論上可以大幅延長核燃料的使用壽命。但這項技術從1950年代發展至今,始終未能商業化,文殊正是最具代表性的失敗案例。
文殊使用液態鈉作為冷卻劑。鈉的導熱效率高、沸點高,但致命弱點是接觸空氣即燃燒、接觸水即爆炸。1995年,文殊併網發電僅4個月,冷卻管道中的溫度計套管因震動破裂,數百公斤液態鈉外洩並與空氣接觸,引發大火與腐蝕性毒氣,高溫甚至使室內鋼結構變形。營運方不僅試圖掩蓋事故規模,還竄改報告、剪輯影片,引發日本社會公憤。反應爐因此停機長達15年。
2010年好不容易重啟,3個月後又因更換燃料時3.3噸重的爐內裝置掉落至反應爐內而再度停機。此後又被發現近萬件設備漏檢、上百份紀錄造假,日本原子力規制委員會在2013年認定該廠「安全文化已經惡化」,下令禁止重啟。2016年日本政府正式決定廢爐,前後耗資約1兆日圓,反應爐實際運轉僅約250天。
除了鈉的安全問題,快中子增殖反應爐還涉及核擴散風險。增殖反應爐運轉過程中產生的鈽239,經過再處理提取後,可以用於製造核武。印度在1974年就是用增殖反應爐計畫中分離出的鈽,進行了第一次核試爆;法國也曾利用其 Phénix 增殖反應爐生產武器級鈽。日本數十年來的鈽分離計畫,累積了超過47噸未照射鈽,超過英、法、中、以、印、巴、朝的核武鈽庫存總和。
鈉冷快中子反應爐的技術已存在70多年,各國投入超過千億美元,至今沒有成功商業運轉的案例。文殊的教訓不只是技術上的——液態鈉的操作風險、增殖反應爐的核擴散疑慮,以及巨額成本,都是這類技術至今無法跨越的障礙。
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