在大學(xué)校園內(nèi)部署微型堆作為研究和培訓(xùn)反應(yīng)堆，可以降低風(fēng)險(xiǎn)、加快并優(yōu)化商業(yè)部署步伐，同時(shí)也可以滿足以下關(guān)鍵需求。

1、研究：微型堆代表著核能部署和運(yùn)行幾乎所有方面的范式轉(zhuǎn)變。

與傳統(tǒng)核能相比，微型堆的廣泛采用，將需要工廠流程化制造、有限的場(chǎng)地準(zhǔn)備、較長(zhǎng)的堆芯壽命、最低的運(yùn)行和維護(hù)要求、與能源需求點(diǎn)共存的小占地面積、靈活調(diào)度電能和熱能，以及從主要地點(diǎn)無(wú)縫返回待開(kāi)發(fā)地區(qū)。

這些要求是實(shí)質(zhì)性的，但它們也代表了技術(shù)的機(jī)遇。在大學(xué)校園內(nèi)部署一個(gè)強(qiáng)大的、以研究為重點(diǎn)的微反應(yīng)堆，可以克服這種設(shè)計(jì)限制。

微型堆的直接研究包括，儀器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、操作和控制方法、反應(yīng)堆分析代碼驗(yàn)證、系統(tǒng)組件和性能優(yōu)化、與現(xiàn)有發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)集成、與能源密集型工藝(如制氫)的系統(tǒng)耦合，以及項(xiàng)目規(guī)劃中目前正在考慮的許多其他領(lǐng)域。

2、教育培訓(xùn)：先進(jìn)核反應(yīng)堆的許可和運(yùn)行，將需要代表這些技術(shù)的培訓(xùn)設(shè)施。

1958年至1972年間，美國(guó)建造了50多座大學(xué)研究反應(yīng)堆。

1966年至2015年大學(xué)研究反應(yīng)堆與核工程招生之間的關(guān)系。這些趨勢(shì)突出表明，需要先進(jìn)的研究反應(yīng)堆來(lái)支持新興的先進(jìn)反應(yīng)堆工作人員。(數(shù)據(jù)：橡樹(shù)嶺科學(xué)與教育研究所)

20世紀(jì)80年代和90年代，由于聯(lián)邦資金和學(xué)生入學(xué)人數(shù)的減少，許多大學(xué)設(shè)施被關(guān)閉。21世紀(jì)初，核工程專業(yè)的學(xué)生入學(xué)率和對(duì)無(wú)碳核能的熱情大幅反彈。然而，30年來(lái)沒(méi)有建造新的大學(xué)研究反應(yīng)堆。在史無(wú)前例地啟動(dòng)下一代反應(yīng)堆演示的同時(shí)，學(xué)生獲得實(shí)踐培訓(xùn)的機(jī)會(huì)差距正在擴(kuò)大。

監(jiān)管機(jī)構(gòu)的勞動(dòng)力也面臨著類似的人力資本短缺問(wèn)題，需要評(píng)估日益積壓的核能建設(shè)許可證和運(yùn)營(yíng)許可證申請(qǐng)。國(guó)內(nèi)外政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)的任務(wù)是響應(yīng)號(hào)召，確保公共健康和安全。

擁有先進(jìn)設(shè)施實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師，將更好地應(yīng)用國(guó)會(huì)授權(quán)、聯(lián)邦法規(guī)(CFR)和新型反應(yīng)堆技術(shù)指導(dǎo)文件。為了充分發(fā)揮先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)的潛力，應(yīng)注意培養(yǎng)這些成功技術(shù)所需的未來(lái)勞動(dòng)力。

3、公眾參與：校園內(nèi)的研究堆歷來(lái)是公眾參與重要設(shè)施，這些反應(yīng)堆的低風(fēng)險(xiǎn)特征和多變的操作模式，使它們能夠?yàn)楣娝邮埽瑢?duì)所在社區(qū)具有十分重要的價(jià)值，并得到了大學(xué)研究人員的支持。

值得注意的是，俄克拉何馬大學(xué)研究人員在國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)與復(fù)原研究所的最新研究結(jié)果表明，在備受爭(zhēng)議的核問(wèn)題背景下，大學(xué)科學(xué)家是最值得信賴的群體，例如對(duì)乏核燃料的管理。在所考慮的各種專家組中，公眾對(duì)大學(xué)科學(xué)家和國(guó)家科學(xué)院專家的信任度較高，而對(duì)私營(yíng)公司的信任度最低。

為了產(chǎn)生最大的影響，微型堆演示應(yīng)該優(yōu)先考慮公眾可以見(jiàn)證、理解、受益和認(rèn)識(shí)核能的場(chǎng)所。大學(xué)微型堆可以進(jìn)一步增強(qiáng)公眾對(duì)核能的信心和信任，可以為能源需求地點(diǎn)的安全選址和運(yùn)行提供可信度。

4、許可演示：美國(guó)研究和試驗(yàn)反應(yīng)堆的許可，源于經(jīng)修訂的1954年《原子能法》，NRC在《美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)匯編》第10卷第50節(jié)中對(duì)這一要求進(jìn)行了調(diào)整，包括對(duì)此類反應(yīng)堆的獨(dú)立監(jiān)管途徑，即104(c)類反應(yīng)堆。

這一途徑為技術(shù)演示提供了一個(gè)快速、熟悉、原型友好的選擇，同時(shí)確保反應(yīng)堆在執(zhí)行其公共健康和安全任務(wù)時(shí)獲得NRC預(yù)期的嚴(yán)格監(jiān)管。可以結(jié)合大學(xué)校園內(nèi)的運(yùn)行試驗(yàn)反應(yīng)堆，制定一套未來(lái)商業(yè)微型堆的許可要求和指南。這種需求對(duì)微型堆的運(yùn)行和控制尤為迫切，如果要廣泛采用這種技術(shù)，就需要一種新的模式。

5、核燃料供應(yīng)：美國(guó)大學(xué)和美國(guó)能源部研究反應(yīng)堆基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目(DOE Research Reactor Infrastructure Program)之間的燃料租賃協(xié)議，可以通過(guò)該項(xiàng)目與大學(xué)研究反應(yīng)堆之間的標(biāo)準(zhǔn)燃料租賃和回收安排加以利用。

該項(xiàng)目的任務(wù)是向國(guó)內(nèi)大學(xué)提供新的核燃料，而不向大學(xué)收取任何費(fèi)用或較低的費(fèi)用。

此外，燃料的所有權(quán)仍歸美國(guó)政府所有，當(dāng)大學(xué)完成其運(yùn)營(yíng)任務(wù)時(shí)，必須要?dú)w還燃料。

此外，與商業(yè)部署不同(目前，美國(guó)沒(méi)有為主要微型堆設(shè)計(jì)所需的濃縮水平提供商業(yè)燃料)，大學(xué)的研究和試驗(yàn)反應(yīng)堆有資格通過(guò)能源部獲得現(xiàn)有的儲(chǔ)備核燃料。

校園演示使反應(yīng)堆的快速部署成為可能，這為迅速擴(kuò)大一家美國(guó)低濃縮鈾商業(yè)燃料供應(yīng)商的規(guī)模提供了經(jīng)濟(jì)上激勵(lì)。

6、原型測(cè)試：為下一代商業(yè)核反應(yīng)堆發(fā)放許可證，就需要下一代反應(yīng)堆試驗(yàn)。

NRC非輕水反應(yīng)堆監(jiān)管審查路線圖明確指出，此類原型試驗(yàn)至關(guān)重要，104(c)級(jí)許可的大學(xué)試驗(yàn)反應(yīng)堆可以安全地進(jìn)行滿足10 CFR 50.43(e)(2)要求的試驗(yàn)。

隨后第n種部署的后續(xù)103類許可證可以依賴這些測(cè)試作為后續(xù)許可證申請(qǐng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

與大學(xué)教育和研究任務(wù)相一致，該測(cè)試使教師和學(xué)生與工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室和監(jiān)管利益相關(guān)者合作，以展示附加設(shè)計(jì)特征的性能，以考慮設(shè)計(jì)特征之間的相互依賴效應(yīng)，并確保關(guān)于所有設(shè)計(jì)特征存在足夠的數(shù)據(jù)。

此外，美國(guó)大學(xué)是充滿活力的創(chuàng)新中心，擁有科學(xué)、技術(shù)、政策、營(yíng)銷(xiāo)和心理學(xué)等交叉領(lǐng)域的各種專業(yè)知識(shí)。

大學(xué)微型堆部署可以利用這一生態(tài)系統(tǒng)，推動(dòng)協(xié)同，使技術(shù)朝著更安全、更通用、最終更經(jīng)濟(jì)的微型堆發(fā)展。

7、促進(jìn)微型堆市場(chǎng)發(fā)展：作為美國(guó)大學(xué)的氣候承諾，UIUC和全國(guó)數(shù)百個(gè)校區(qū)承諾，2050年前，美國(guó)成為碳中和國(guó)家。

大學(xué)校園是國(guó)家能源需求和能源多樣化格局的縮影。商業(yè)可行性和適用性可以通過(guò)與大學(xué)現(xiàn)有發(fā)電和配電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的接口來(lái)證明。除了作為研究和試驗(yàn)反應(yīng)堆的作用外，微型堆還有潛力成為大量現(xiàn)有大學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和軍事校園的商業(yè)可行電源。

大學(xué)演示可以為廣泛預(yù)期的微型堆市場(chǎng)提供微型堆性能的例子，如高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、用于局部加熱的蒸汽生產(chǎn)、用于能源儲(chǔ)存和運(yùn)輸脫碳的制氫、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的彈性備份、傳統(tǒng)煤電替代和遠(yuǎn)程微電網(wǎng)。

在現(xiàn)有的微電網(wǎng)中，對(duì)微型堆運(yùn)行的大學(xué)演示可以促進(jìn)這些非傳統(tǒng)核市場(chǎng)的快速擴(kuò)張。UIUC項(xiàng)目可以為微型堆技術(shù)與能源密集型裝置，以及具有最小選址靈活性裝置的集合設(shè)計(jì)，提供可信度。通過(guò)安全、和平地使用核能，一個(gè)清潔、可持續(xù)的能源未來(lái)將成為可能。

微型堆是一個(gè)必要的選擇，因?yàn)槊绹?guó)希望在中央電網(wǎng)之外實(shí)現(xiàn)脫碳。美國(guó)機(jī)構(gòu)的使命是專注于學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)、參與和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，微型堆完全符合這些緊迫需求，并實(shí)現(xiàn)這一現(xiàn)實(shí)。

同時(shí)需要以下相關(guān)機(jī)構(gòu)等的協(xié)同努力：UIUC校園對(duì)展示清潔能源技術(shù)的承諾、NRC的104(c)級(jí)許可途徑、美國(guó)能源部研究反應(yīng)堆基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目、伊利諾伊州對(duì)核能的投資和承諾、對(duì)強(qiáng)大核勞動(dòng)力的兩黨政治支持，以及新一代年輕工程師對(duì)開(kāi)啟安全、經(jīng)濟(jì)和清潔核能新一天的渴望。