据国际原子能机构资料，世界各地正开发的商用小型模块化反应堆设计有80多种，处于不同的开发阶段，有些声称近期可部署。
核电厂安全吗？
东南亚哪个国家有可能第一个拥有核电厂？
不过，由于目前有关核电的审核和监管体系主要针对大型核电站，并不适用于SMR，SMR的安全评估和批准，还需一段时间去完善。
另一个新颖技术，是从燃料着手来提高安全和稳定性。
例如要生产900兆瓦的电力，需要12个小型反应堆，可分两行排列。加上涡轮和其他系统，核电厂的总面积不超过20公顷（约160个标准奥林匹克游泳池的面积）。同样发电量的传统核电厂，占地至少40公顷。
他透露，安全所目前研究的其中一项新技术，它使用的小型模块化反应堆（Small Modular Reactors，简称SMR）无须设置安全缓冲区，也可以通过排列组合每个小型反应堆，充分利用土地。
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一座1000兆瓦电力的核电厂，建造费约40亿美元（约52亿新元）。
双重保护的目的是确保放射性物质不会漏到外面，同时能承受外部重力撞击。
年家亮说，福岛核电站事故并非安全壳不坚固，而是地震引发了电源故障，海啸冲走水泵，不能继续向堆芯注入冷却水，也就不能带走核燃料的热量。核燃料在停堆后仍然产生巨大的衰变热，如果不持续冷却，堆芯内会开始空烧，最终因自身放热而熔化。
因为小巧，它能安装在没有电网连接、或用电量低的偏远地区。另外，它不必经常更换燃料，新技术使堆芯的燃耗值更高。与传统核电厂一两年的换料周期相比，SMR每三年至七年换一次。一些设计甚至可在不加料的情况下运行30年。
对于区域合作建造的可能性，庄庆耀认为并非不可行，但涉及电网连通、责任、运作和废料处理等多项协议的安排。
2020年5月，俄罗斯在北冰洋建的浮式核电站——罗莫诺索夫院士号（Akademik Lomonosov）开始商用，成为世界上第一座SMR核电站，发电容量80兆瓦，让偏远的楚科奇地区10万人有了电供。
不过，要建造发电容量超过1000兆瓦的传统大型核电厂，一般需要至少八年才竣工。初期注资金额大，离回报期很远。
小型固然灵活，前期成本较低，不过技术不够成熟，实际操作的长远经济效益不一定优于大型核电厂。因此，中国、美国、孟加拉和阿联酋等国最近新建的核电厂，仍旧使用第三代水冷反应堆。
铀储备量中所蕴含的核裂变能量，远大于地球上所有化石燃料的能量之和。铀不是稀有金属，比黄金更常见。除了铀，钍也可用作反应堆燃料，储备量比铀还高。
由于是模块化，它可以预先在工厂大量制造，运输到指定地点组装。组装特质让它可根据能源需求而增减，调整供电量，减少巨额的前期成本。
这些燃料颗粒很小，约一毫米。大约1万颗包装成网球大小的球形燃料“卵石”（pebble）。把卵石放置在如漏斗型的容器内，让氦气通过，作为冷却剂，同时把裂变产生的热能带走，直接驱动涡轮机发电。
菲律宾虽然在上世纪70年代已建造了一座核电厂，但因成本问题一直没有投入运营。目前有意重启，同时探索SMR的可行性。
核能科技发展，以提高安全性和发电功率为焦点。以小型模块化反应堆为例，研究人员说，它的堆芯熔化概率极低，即便发生任何意外事件，可能释放的污染量也低得多。
除了SMR，还有占地面积更小的微核反应堆（Micro Modular Reactor，简称MMR ），它是SMR的缩小版，发电容量一般为10兆瓦。
其次，核电厂的初期成本虽然庞大，但使用期长，发电量稳定高效。堆心用的燃料铀在地球的已知储备量充裕，可以维持大约90年。
庄庆耀说，第三代反应堆结合主动和被动两种设置，堆心熔化风险不到第二代的百分之一。福岛属于第二代。
主动的安全设置，是在出现状况时，必须人工操作以中止反应堆运作。这难免涉及人为失误、繁文缛节的程序拖沓、下命令的人不了解实际状况，导致无法及时做出准确且科学的判断，错过黄金时机，使事故变得更严重。福岛是一个例子。
很多人或许听闻过，新加坡已经有本身的核能科研团队。但具体进展到怎样了？真有建造的可能吗？主要在探讨什么方案？知道的人不多。其中更让人好奇的，是最有可能建在哪里，靠近谁家的后院？
庄庆耀日前接受《联合早报》专访时说：“无论是建在海边或外岛，只要有电网输电都可以考虑。靠近海边的好处是可以利用海水冷却，但具体位置须要认真研究，同时评估地质和其他环境条件。”
这种称为TRISO的石墨外层铀燃料颗粒，由多层材料包覆。中心是铀，第一层是多孔石墨层，可以收集从铀裂变中释放的气体产物；之后三层，主要由硅和碳组成，是一种陶瓷材料，可以有效地封装裂变后的放射性产物，大大提高了燃料的安全和稳定性。
庄庆耀说，如果新加坡建核电厂，必须认真研究具体所在地，同时评估地质和其他环境条件。如果反应堆建在地下，所需的成本相应增加。（档案照片）不过，反应堆的安全壳非常坚厚，可分两种，一种是由一层混凝土（一米）加一层钢壳（40毫米），另一种是双层混凝土（一米和约70厘米）加钢衬里（六毫米）。
“新加坡面积小，对安全的要求更高。有的技术安全功能虽然提升，但能否从实验模型发展成商用，技术是否成熟，经济效益高不高，还有待观察。”
推动SMR研发的另一原因，是人工智能和数据中心的迅速发展。英国《自然》杂志网站去年报道，相较于传统核电站，SMR的体型更小、成本更低、安全性更高，且部署速度更快，符合数据中心对持续稳定无碳能源的需求。
有了核能，电费会下降吗？庄庆耀说，一般而言，核能不像燃油发电厂受到油价起落波及生产成本，核能的稳定性预料将能稳定电费。
这类SMR虽使用已普及开来的轻水反应堆技术，以水作为冷却剂及慢化剂。不过由于它的发电量少，发生事故时须要移除的热量相对较少，不需要额外的电力来移除热量，使被动安全装置非常高效。
所长庄庆耀受访时说，团队规模会逐步壮大，除了约10个奖学金得主陆续学成归队，也准备吸引更多专才加入，研究领域包括核反应堆安全、辐射生物学和放射化学等。
毕竟新加坡要在2050年实现净零排放的目标，能源供应必须多元化，太阳能、氢能、小型模块化反应堆等都是选项。
关注核技术发展 提高安全稳定性
其实，新加坡早在2010年就开始研究核能发电，但当时的核能技术不适用于本地，特别是核电厂周边必须保留20公里为缓冲区，因此决定暂不考虑建核电厂，而是专注培养核能专才。
核能受重视关键因素：长期高效发电又环保
核电厂的核心建筑物是高耸的圆柱形，正是反应堆所在处。反应堆的核心是具有辐射性质的铀。但铀必须经“碰撞”才会释放出热能，即所谓核能。
可依能源需求增减供电量 小型反应堆降低前期成本
问及我国为什么没有研究用反应堆或展开试点项目，庄庆耀说，新加坡这些年已与海外如法国和美国核电厂建立联系，需要时能启动技术合作。
去年12月，能源市场管理局进行招标，针对先进核能技术征集咨询服务，以了解如何在我国与其他国家已签署的核合作协议上，更好地评估全球开发中的先进核技术的安全功能。能源局计划在几个月后展开咨询研究。
新加坡核研究与安全所 50人团队还会逐步壮大
我国第一所研究核能的新加坡核研究与安全所，目前已组成50人团队，设在新加坡国立大学内乔治王子公园的一栋大楼，也将在近期开幕。（档案照片）空间是一大考量，新加坡战略能源与资源研究中心联合创办人兼首席执行官年家亮受访时就建议，我国不妨与邻国在数据中心密集的工业区联合建造核电厂，如依斯干达特区，既能满足庞大的用电量，也能刺激当地的经济发展，引进外资。
核能受到重视，有几个关键因素。
我国第一所研究核能的新加坡核研究与安全所，目前已组成50人团队，设在新加坡国立大学内乔治王子公园的一栋大楼，将在近期开幕。
不过，随着核能科技日新月异，尤其是无需大面积缓冲区的SMR技术问世，政府再次研究核能的可行性。也是国大物理系副教授的庄庆耀说：“作为太阳能之外的清洁能源，如果地热能不可行，核能或许是唯一选择。”
图表／陈锐勤
这个局限，让模块化的小型反应堆应运而生。它的“小”主要有两个含义：一，电力输出比一般发电厂小，按国际原子能机构标准，发电容量不超过300兆瓦；二，体积小，可安装在不适合大型核电站的位置。
庄庆耀说，中国两年前把这种燃料用在高温气冷反应堆并接到商用电网，说明技术的可行性。南非和印尼也有意研究这个技术。
首先，它属于清洁能源。核能不排放二氧化碳和其他污染物，可用来解决城市的能源污染问题。在早期1970年代，各国曾担忧原油储备有朝一日会耗尽，当时考虑以核能替代。
其三，核电厂占地面积接近化石燃料电厂，比太阳能或风能发电场的占地面积小很多。核电厂正常运作时，排放的放射性污染物，远低于人们在自然环境中如地面辐射、宇宙射线所接触的水平，因此环境影响最小。
“大家对SMR的兴趣越来越大，公众的接受度也更高，尤其是考虑建第一座核电站的国家。未来10年，SMR等新型反应堆，预料会与传统的压水堆竞争。”
庄庆耀说，一些核电厂建造商甚至保证，即使类似美国911恐袭，飞机飞撞纽约高楼的事件上演，反应堆坚固的安全壳也不会受损或倒塌。
不过，钻研新技术的步伐没有停下，如何使核能系统更高效安全的新技术不断出现，后来集中为第四代的六种设计。
“核能不仅仅是商业项目，还涉及社会、政治、金融、责任、公众接受度等。如果邻国还没准备好开发自己的核计划，要共同开发就更不容易。因为在自己的土地建核电厂，必须先有一套完善的管制规章，以及管理核电的监管框架。”
他说，团队一直以来重点关注最新技术，研究不同反应堆系统，包括SMR，同时模拟不同系统运作及各种突发情境，连几乎不可能发生的最严重泄漏事故也不放过。
新加坡正在认真研究核能发电的潜力，不排除未来可能部署核能。其中一大背景是：科技近年来日新月异，小型模块化反应堆的优势益发凸显，对它感兴趣的国家越来越多。到底什么是小型模块化反应堆？它真的比传统反应堆更安全吗？好处和缺点有哪些？我国在核能发电方面这些年做了哪些科研准备？本期《实况报道》带着这些疑惑，去和参与项目的专家做访谈，由他们一一解答。
核研究与安全所于2014年成立，当时获新加坡国立研究基金会拨款6300万元，以开展10年计划，栽培100名核科学家，提升我国的核研究及安全能力。
如果说核电厂是避开武器攻击最安全的地方，并不算言过其实。
去年，欧盟委员会成立了小型模块化反应堆联盟，旨在到2030年代初加速欧洲中小型反应堆的开发和部署。
更重要的是，1979年美国三里岛核泄露事故、1986年前苏联切尔诺贝利核事故、2011年福岛核电厂事故，这历史上的三大核灾难，阻滞了全球核电系统的发展。全球超过八成核电厂属第二代，尽管发生事故的是第二代反应堆，而许多拟建中的核电厂属于更安全的第三代，但许多国家还是在舆论的压力下，暂停工程。
庄庆耀指出，越南已经重启核电计划。早在2008年，越南花了六年时间完成选址、选择反应堆类型、确定合作伙伴和供应商、派人出国学习操作的流程，后来因成本过高暂时搁置。最近又重启，目标是在2030年之前建成第一座核电厂。
一旦核能技术和安全都达标，新加坡核研究及安全所所长庄庆耀认为，我国的第一座核电厂，可以探讨深入地底、建在地下层、建在新加坡周围的外岛、甚至是人造岛上。
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