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今天的“不無聊”節目由Contrary為您帶來
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嗨朋友們👋，
星期二快樂！愉快的一週。
今天的深度探討已經等了很久了。去年，我和 Julia DeWahl 主持了我們的 在《奇蹟時代》中，我們採訪了許多核能初創公司的創始人。只有一位創始人拒絕了我們：Radiant 的Doug Bernauer。Radiant正全力以赴趕在 2026 年的最後期限前完成任務，並沒有花太多時間公開談論公司。尊重。
不過，今年早些時候，在去洛杉磯的一次旅行中，我有機會在 Radiant 位於埃爾塞貢多的總部見到了 Doug 和一些 Radiant 團隊成員，近距離了解了他們正在建設的一些項目。那時 Doug 第一次告訴我他創辦Radiant 的原因——因為火星需要核能——從那時起，我就知道自己必須寫一寫這家公司。
今天是我女兒瑪雅的 2 歲生日——瑪雅，生日快樂！如果 Radiant 成功了，她和 Dev 也許有一天可以在火星慶祝生日。真是個了不起的世界。
因此，這是對 Radiant 的深入探討，以及如何在地球上從頭開始建造核反應堆，以便有一天我們可以用它為火星文明提供動力。
讓我們開始吧。
光芒四射
（點擊此處在線閱讀全文）
“當馬斯克在 2002 年創辦 SpaceX 時，他將其設想為一項將人類送上火星的事業，”沃爾特·艾薩克森在《伊隆·馬斯克》一書中寫道，“每週，在發動機和火箭設計的所有技術會議之外，他都會召開一個名為‘火星殖民者’的超凡會議。在那裡，他想象著火星殖民地會是什麼樣子，以及應該如何管理它。”
埃隆的前幕僚長薩姆·泰勒 (Sam Teller) 回憶起 2014 年 SpaceX 董事會會議討論的也是同一主題：“他們坐在一起，認真討論在火星上建造城市的計劃，以及人們會在那裡穿什麼，”泰勒後來驚歎道，“而每個人都表現得好像這是一次完全正常的談話。”
表面上看，這似乎很荒謬。2014 年，未來可能將人類送上火星的星際飛船火箭距離首次試飛還有九年時間。為火星之旅提供資金的星鏈計劃還需要五年時間。而獵鷹 9 號火箭第一級的首次成功著陸，也就是讓整個計劃成為可能的可重複使用性，還要一年半的時間才會實現。但董事會卻在這裡，花費寶貴的會議時間討論火星時尚。
你的第一反應可能是，埃隆是個怪人，他是老闆，所以每個人都會遷就他。他的前助理艾麗莎·巴特菲爾德告訴艾薩克森：“我們儘量避免錯過火星殖民者，因為那是他最有趣的一次會面，讓他心情很好。”
但這不僅僅是埃隆。
已在 SpaceX 工作 11 年的Doug Bernauer ，放棄了薪水、股票期權，以及在世界上最雄心勃勃的公司擔任高級萬事通工程師的令人羨慕的職位，去解決一個存在的問題，他幫助發現、模擬、解決並在火星殖民者會議上向伊隆和團隊展示這個問題。
問題在於：要殖民火星，你需要發射一艘載有補給品的星際飛船，然後給它加油並送回地球，整個過程不需要人類參與，因為未馴服的火星風險太大，而且餵養人類的食物太重。
道格回憶道，在與現任 Impulse Space 首席執行官湯姆·穆勒 (Tom Mueller)和伊隆的一次會面中， “伊隆首先提到了核能這個詞。”
SpaceX 沒有核能部門。與太陽能不同，埃隆沒有一家核能公司。該公司沒有核能代碼，除了穆勒（他已經是核能的狂熱粉絲）所做的幾項研究外，沒有關於該主題的任何信息。
道格對核能一無所知，但他知道如何解決問題。在 SpaceX 工作期間，他已經研究過從採礦機車到太空激光器等各種東西。因此，他開始研究這個問題，並因此改變了自己的職業軌跡。
火星上的核能
乍一看，在火星上建造核反應堆的想法似乎只是幻想，而且可能是一種浪費。長期以來，太空計劃一直飽受詬病，認為我們不應該花費數百億美元將火箭發射到遙遠的星球，因為我們還有這麼多問題需要自己解決。
反對這種思路的意見多種多樣，從理想到實際。
從理想方面來看，人類需要一個邊界，一個遙不可及的目標，值得為之奮鬥。此外，讓人類在多個星球上生活，是宇宙中最寶貴的東西的保險單。
更實際的是，我們為太空開發的東西直接改善了地球上的生活。
GPS 就是最明顯的例子。沒有衛星，你的 Google 地圖就無法使用。但日常生活中使用的源自太空研究或由太空研究改進的產品清單長得驚人：手機攝像頭、記憶泡沫、防刮鏡片、無繩工具、水過濾系統、紅外耳溫計、操縱桿、激光近視手術、假肢、人工耳蝸、胰島素泵、軟性隱形眼鏡和嬰兒配方奶粉，僅舉幾例。當我在四月份完成倫敦馬拉松比賽時，我很快就被一條反光毯裹住了，這種毯子是美國宇航局在 1964 年首次開發的。
正如布萊恩·波特 (Brian Potter) 在其 太陽能系列文章中所強調的那樣，在太陽能光伏電力比電池貴 5 倍、比公用事業電力貴 10,000 倍的情況下，衛星“將在未來 20 年內成為太陽能光伏的主要客戶”，從而引發該技術成本曲線的驚人下降。
如此不成比例的創新來自太空研究，這雖然違反直覺，但卻合乎邏輯。
在《製造者的品味》一書中，保羅·格雷厄姆寫道，困難可以帶來好的設計：
當你必須爬山時，你會把揹包裡所有不必要的東西都扔掉。因此，當建築師必須在困難的場地或有限的預算下進行建築時，他會發現他不得不設計出一個優雅的建築。
太空比山還要堅硬：它極端、偏遠、資源有限、無情。政府和私營公司願意為解決方案支付大筆資金，而且往往有無限的回報期，就像帕斯卡賭注：最終的收益將近無限大。
太空研究讓天才們得以用生死攸關的嚴肅態度對待看似異想天開的想法，並施加極端的限制，除了確鑿的事實之外不考慮任何因素，而道格在開始研究火星核問題時所做的正是如此。
他提出的第一個問題是：核能能否實現 SpaceX 在火星上的目標？
他開始閱讀論文，用 Python 進行實驗，比較太陽能和核能。很快，他意識到核能有很多優勢。
首先，你可以把所有東西——核反應堆、薩巴蒂爾反應堆以及所有支持機器——裝進一艘星際飛船裡。
星際飛船不需要降落在太陽所在的赤道，而是可以降落在有冰的火星北極。
如果你直接降落在冰面上，就可以將反應堆直接集成到火箭中，利用它產生的熱量融化一個洞，讓它重新凍結在軟管上，最後形成一個巨大的井。這與人類幾十年來在北極和南極進行的過程非常相似——羅德里格斯井，或羅德威爾。第一座羅德威爾建於 1958 年，位於格陵蘭島世紀營，距離北極僅 800 英里，實際上是從核反應堆獲取電力。2020 年 10 月，即道格提出這個想法四年後， NASA 實際上研究了在火星上使用羅德威爾的潛力，並得出結論，儘管還需要進行更多研究，但它可能會奏效。
當道格結束他的研究時，他找到了答案：核能可以實現 SpaceX 在火星上的目標。他給自己定下了行動綱領： “好的，在我們建造星際飛船之後，這就是我們要做的事情和要建造的東西，”他說，“這是使命宣言。”
請記住，SpaceX 的人對在火星上建立文明是認真的。埃隆每週都會從繁忙的日程中抽出時間，為火星殖民者號做準備。道格意識到人類必須在火星上耕種，而他不知道如何耕種，於是拔掉了家前院的草，開始和孩子們一起種植小麥來練習。
按照這個邏輯，如何建造核反應堆，將其放入星際飛船，並送往1 億多英里的太空，成為一個具有文明重要性的問題，道格願意用他的餘生來解決這個問題。
在接下來的三年裡，他一直在 SpaceX 工作，不斷學習核能方面的知識，白天做日常工作，晚上閱讀論文、玩模擬，等待他和團隊開始實施核能計劃的那一刻。
隨後在2019年1月，國防部戰略能力辦公室（SCO）宣佈了“貝利項目” ，並要求“開發一種安全、移動和先進的核微反應堆，以支持國防部的各種任務，例如為遠程作戰基地發電”。
他認為這家公司應該是 SpaceX，並試圖在這家太空巨頭的友好範圍內組建一支核團隊。與此同時，由於國防部要求提交提案，他休假暫時全職投入該項目，召集了一支非正式的精英團隊，其中包括固件工程師Bob Urberger ，以提交提案。該團隊想出了一個名字——Radiant——和一個標誌，甚至成立了一個法人實體，通過該實體提交了提案。
該團隊沒有贏得提案，Doug 在 SpaceX 內部組建核團隊的嘗試也沒有成功。對於一家有太多其他複雜事務要做的大公司來說，這實在是太難了。
這沒關係。這個提議讓他確信，除了解決這個問題，他什麼也做不了，所以在 2019 年，Doug 離開了 SpaceX，創辦了Radiant 。
模擬輻射
如今，硬科技正在經歷由 SpaceX 推動的復興，人們相信，創始人只需離開 SpaceX，舉手就能獲得數百萬美元的風險投資，為 X 打造 SpaceX。
這並不是 Doug 創立 Radiant 的經歷。
掛牌營業時，道格在核電方面的經驗僅限於一個項目。他了解自己需要建造的核電站的大致情況——與“貝利計劃”的要求相近——但他不知道反應堆的設計是什麼樣的，如何設計反應堆，也不知道有誰知道如何設計反應堆。
他著手以相反的順序解決這些問題。
首先，他開始在 LinkedIn 上聯繫核工業界的人士，並得到了出人意料的積極反饋。這是我從許多核能創始人那裡聽到的——行業資深人士非常歡迎新人才。在這些對話中，他反覆聽到的建議之一是參加美國核學會的年度活動，以結識更多人，因此 Doug、Bob 和其他幾個人在 2019 年底去了那裡。他們結識了更多人，包括愛達荷國家實驗室 (INL) 核科學與技術副實驗室主任Jess Gehin 。
2020 年初，應 Gehin 的邀請，Doug 參觀了 INL，在那裡他走在反應堆頂部，談論不同類型的技術。“我拼命學習有關燃料、密度、成本的一切知識，”他說，所有這些信息他都會用來設計反應堆。
其次，他開始通過模擬學習反應堆設計。他在 SpaceX 工作期間（通過 Radiant Industries）已經弄清楚瞭如何為提交的提案進行必要的建模工作，但他自己也承認，他們提交的提案“真的是弗蘭肯斯坦，而不是專家的好設計”。所以他把自己變成了專家。
然後，在 Radiant 成立初期，在公司籌集到任何資金之前，新冠疫情就來襲了。像我們許多人一樣，Doug 在隔離期間大部分時間都盯著電腦。與我們許多人不同，Doug 用他的電腦模擬核反應堆。
道格利用從對話、問題和論文中學到的知識，開始用代碼運行模擬，首先使用一個名為Serpent的程序，“這是芬蘭 VTT 技術研究中心自 2004 年以來開發的多用途三維連續能量中子和光子傳輸代碼”，然後使用一個更現代的程序OpenMC 。
一些針對超高溫反應堆 (VHTR) 的 OpenMC 代碼如下：
一旦 Doug 對某個設計深入研究，全程跟蹤指標和對調整的響應，他就會拋棄一切，重新開始。
“我不知道自己到底在做什麼，”他笑著說，但隨著每一個新模型的出現，他的瞭解也越來越多。
第三，也是最後，道格得到了他喜歡的反應堆設計：1 MW 高溫氣冷反應堆，它使用石墨芯內的氫化物慢化劑來降低燃料需求。
正如 Doug 在 SpaceX 學到的，迭代速度就是一切。完美是優秀的敵人。
他沒有。在進行反應堆設計時，他與製造商討論了冷卻反應堆所需的氦泵。他找到了具有核級經驗的合作伙伴。他不斷與人會面。聘請了海軍反應堆資深工程師Armand Eliassen。Bob Urberger 作為聯合創始人全職加入團隊。他們還沒有籌集到任何資金，但 Doug 和 Bob 投入了一些資金，他們說：“這現在已經成為現實。”
隨後在 2020 年底，美國能源部宣佈了其先進反應堆示範計劃(ARDP)，最初由美國能源部提供 1.6 億美元，隨後由基礎設施法案再提供 25 億美元資助，以支持最多 10 個項目。該計劃將通過三種途徑提供資助：
先進反應堆示範
降低未來示威活動的風險
先進反應堆概念 2020 (ARC 20)
第一條途徑資助兩家現有公司——比爾蓋茨的TerraPower和X-Energy——以支持這些公司首批反應堆的“設計、許可、建造和運營”。
但另外兩條路卻很寬廣。有五六家公司嘗試過，但都失敗了。這是 Radiant 的第一次大動作。
在地球上演示反應堆
我意識到我還沒有明確說明這一點，為了避免疑問：雖然 Doug 的計劃是開發用於火星的核反應堆，但 Radiant 的創建初衷是設計在地球上運行的核反應堆，這些反應堆可以吸引資本並在地球上賺錢。
即使是擁有世界上最先進的火箭和完善的火星統治計劃的 SpaceX，也是通過向地面客戶出售電信服務來籌集資金。
而建造一座能在地球上賺錢的核反應堆需要錢，而這正是美國能源部提供的。
於是道格、鮑勃和阿爾芒開始著手製定他們的提案。“我們有一兩個月的時間來制定整個提案，”道格回憶道。“這是一個強制函數。”
該提案需要對反應堆進行設計和成本估算，該團隊已開始進行該方面的工作，但它還需要一個資金時間表：該團隊需要多少資金以及何時建造反應堆。
更具體地說：到 2026 年對 DOME 進行燃料反應堆測試需要花費多少錢？
記住這一點。四年前，Radiant 團隊承諾到 2026 年，將在愛達荷國家實驗室的國家反應堆創新中心微反應堆實驗演示 (NRIC-DOME) 測試臺上準備好一個反應堆，進行燃料加註和測試。記住這個想法。
更緊迫的是，該團隊計算出，第一年只需要 280 萬美元來資助其開發，如果他們獲勝，DOE ARDP 可以承擔這筆費用。不過，他們在此期間需要資金，因此 Radiant 首次出去籌集資金。
同樣，在 2024 年，這將會很容易。這將是一位前 SpaceX 創始人說服投資者縮減規模的最小一輪融資。然而，在 2020 年，情況就不同了。Radiant 從天使投資者那裡籌集了 70 萬美元，Doug 向風險投資人講述了這個 DOE 項目即將到來，並且他們認為他們可以贏得它的故事。風險投資人回答說：“太棒了，當你贏得它時，我們會給你開一張支票。”Doug 不得不出售更多 SpaceX 股票來為公司提供資金，同時公司提交了提案，然後等待提案的結果。
於是他們提交了申請。然後他們等了又等，等了三四個月，直到一天早上，道格說：“我醒來，迷迷糊糊地看著手機，看到郵件，我心想，‘不行。’”
Radiant 沒有贏得該獎項，也沒有獲得隨之而來的資金，甚至沒有獲得風險投資家承諾在獲獎後匯給公司的資金。
“他們在拒絕信中寫的一切都是真的，”道格告訴我。“但那只是負面的方面，沒有正面的方面。‘你沒有過去的業績記錄’，‘你沒有在核能領域工作過’。現在看來，這些都是愚蠢的東西，完全是事實，但看待它的方式完全錯誤。”
不過，最終，該公司從三家投資者（Acequia Capital、Also Capital 和 Boost VC）手中籌集到了所需的 SAFE 資金。更重要的是，他們有設計、預算、目標和實現目標的計劃：要麼在 2026 年建成 DOME，要麼破產。
為什麼穹頂如此重要
要理解為什麼 DOME 對 Radiant 如此重要，您需要了解一些美國核能的歷史以及美國核管理委員會 (NRC) 的“先有雞還是先有蛋”的監管方法。
回到第一個原子時代，在美國向日本投下核彈之後，人們對利用人類所獲得的同樣新能力，即通過分裂原子釋放大量能量的能力，感到非常興奮。
1953 年，艾森豪威爾總統在聯合國大會上發表了後來被稱為“原子能和平利用”的演講。
艾森豪威爾總統設想，“如果全世界的科學家和工程師都有足夠數量的可裂變材料來測試和發展他們的想法，那麼這種能力將迅速轉化為普遍、高效和經濟的用途。”
他們做到了，而且確實如此。在《奇蹟時代》一書中，核工程師、優秀網站 whatisnuclear.com的作者尼克·圖蘭 (Nick Touran)告訴我和朱莉婭·德瓦爾 (Julia DeWahl) ，那段時期是核能實驗的黃金時期：
20 世紀 40、50、60 年代，全世界有十萬人，世界上最聰明的人，都專注於核反應堆技術。當時的情況就像電影《怪形》一樣。當時有很多有趣的信息、歷史和人們所做的事情。這讓我大吃一驚。每次我去看看，我都會發現一些新的東西。我們有很多小型反應堆，幾十個小型反應堆，其中一些幾乎符合我們現在所興奮的所有條件。我們真的建造了它們。
人們試驗了各種各樣的核反應堆設計，使用各種慢化劑、冷卻劑、容器和尺寸。其中包括輕水反應堆（加壓和沸騰）、重水反應堆、氣冷反應堆、液態金屬快中子增殖反應堆、熔鹽反應堆、有機冷卻反應堆、均質反應堆和石墨慢化反應堆等。正如尼克指出的那樣，如今初創公司所熱衷的許多反應堆設計都是在 50 年代和 60 年代首次測試的（許多此類案例都發生在硬技術領域）。
如果“核反應堆”和“實驗”這兩個詞放在一起聽起來很奇怪，那真是個不同的時代。當時，核反應堆由原子能委員會 (AEC) 管理，該委員會的任務是監管和推廣/開發核技術。原子能委員會當然關心安全，但它關心的不僅僅是安全。它認為核能是一種向善的力量，並以此為依據對其進行監管。
然後發生了幾件事，一件是市場驅動的，一件是政府驅動的。
在市場方面，美國海軍在海軍上將海曼·G·里科弗的領導下，決定使用西屋公司製造的壓水反應堆 (PWR) 為核潛艇提供動力。西屋公司利用這一經驗創造了商用壓水反應堆設計，隨著越來越多的公用事業公司採用核能，工程師們意識到大型反應堆的規模經濟，美國核工業基本上只是製造了越來越大的壓水反應堆。
如果你現在在腦海裡想象一座核電站，裡面有沙漏狀的冷卻塔，那麼你腦海中浮現的可能是壓水反應堆。目前美國 94 座活躍核反應堆中有 63 座是壓水反應堆，另外 31 座是類似的沸水反應堆 (BWR)。
這解釋了為什麼美國當時會聯合起來建設輕水反應堆，但這些都無法解釋為什麼 DOME 對今天的 Radiant 如此重要。這是政府推動的。
1974 年，國會通過了《1974 年能源重組法案》 ，將原子能委員會的職責分為兩個組織：
能源研究與發展管理局 (ERDA)接管了核能的研究和開發工作以及其他與能源相關的項目。該機構於 1977 年成為新成立的能源部 (DOE)的一部分。
核管理委員會（NRC）負責民用核電和核材料的監管。
與此同時，國防部的核計劃（包括海軍核推進計劃）與民用機構分離，這意味著花在國防方面的資金不會用於核能的和平利用，這實際上與艾森豪威爾的“和平利用原子能”願景截然相反。
但企業家們聰明又堅韌，許多人都採取了新方法來繞過 NRC 的障礙。繞過障礙的一種方法是在能源部的國家實驗室（例如愛達荷國家實驗室）測試反應堆。
與 NRC 相反，DOE 非常棒。它確實是 AEC 的優秀一半。我在深入研究Fuse Energy時談到了它在核聚變和核安全等方面所做的一些出色工作，它還提供貸款和補助金來資助新能源技術的開發，並提供設施來測試先進的反應堆設計。比如 DOME。
INL 的“DOME”正式名稱為封閉式測試設施，是為了容納實驗性增殖反應堆 II (EBR-II) 而建造的，這是一座增殖反應堆發電廠，由阿貢國家實驗室在 1964 年由 AEC 監督建造和運營。
現在，INL 正在準備將圓頂用作先進反應堆的測試設施。翻新後的微反應器實驗演示 (DOME) 測試臺預計將於 2026 年開放。
因此 Doug 最初計劃於 2026 年在 DOME 進行測試。因此就有了DOME 競賽。
因為 Radiant 所採用的反應堆設計並非水冷式，而且類似的設計此前也從未獲得過 NRC 的批准。
認識 Kaleidos
現在正是向您介紹 Radiant 正在建造的反應堆的最佳時機。他們稱之為Kaleidos 。
如果您想跳過本節，您可以跳過。我們稍後會介紹反應堆設計的功能。作為一個小提示，請查看Radiant 的網站。當我與 Union Square Ventures 的Fred Wilson （Radiant 的早期投資者）交談時，他說：“一定要讓人們關注他們的網站。”
但我認為，瞭解技術工業最重要的事情之一是技術和商業模式如何結合在一起，所以如果你願意和我一起深入研究，我保證你至少會學到一點關於核反應堆的工作原理以及核公司需要做出的權衡。On y va。
回想一下，Doug 和 Radiant 團隊希望設計他們的反應堆來滿足 Pele 項目的要求：“安全、移動和先進的核微反應堆”，更具體地說，是一個1-5 MW高溫氣冷 (HTGR)移動核反應堆，可以通過 C17 運輸並在偏遠地區快速設置，使用TRISO 燃料顆粒中的高純度低濃縮鈾 HALEU 燃料，可以運行數年而無需加油，並使用可以自行安全關閉的被動安全系統。
這就是他們所做的。我會逐一解釋，但我也強烈建議觀看 Jason Carman 在 S3 中為 Radiant 做的一集，我已鏈接到他們討論反應堆工作原理的部分：
或者觀看這個關於 Kaleidos 的深入四分鐘視頻：
對於文本版本，我們將討論三個主要變量：尺寸、燃料和冷卻劑。
尺寸
首先，Kaleidos 比你想象中的核反應堆要小得多。那些核反應堆通常為 1 千兆瓦 (GW)，足以為大約一百萬戶家庭供電。Kaleidos 為 1 兆瓦 (MW)，足以為大約一千戶家庭供電。
正如 Doug 指出的那樣，這實際上是一種完全不同的產品，比標準反應堆小三個數量級 (OOM)。通常，反應堆按 OOM 分類：
正常：1000 MW，或 1 GW
小型模塊化反應堆：100 兆瓦
微反應器：10MW
Kaleidos 的 OOM 比這小，只有 1 MW。“三個 OOM 就像是把一架可容納 200 人的飛機和一架遙控飛機放在一起，”Doug 指出，“並以同樣的方式對它們進行監管。”
但這就是監管方式。謝謝 NRC。（希望隨著 ADVANCE 法案和 NRC 第 53 部分法規的通過，這種情況會有所改變，這些法規正在制定中，旨在為先進核反應堆創建特定的監管框架。）你必須在現場玩遊戲。
體積小意味著 Kaleidos 可以裝進飛機或卡車後部，然後運送到急需清潔、穩定電力的偏遠地區。這也意味著需要做出許多設計選擇和權衡。
燃料
首先，反應堆規模較小意味著燃料佔整個系統成本的很大一部分，高達 40-60%，而千兆瓦級反應堆僅為 5-7%。除了成本之外，Radiant 計劃使用的TRISO 顆粒中的 HALEU 燃料也很難獲得。燃料可能是任何核能初創公司面臨的最大供應鏈風險。
就燃料本身而言，Radiant 將使用“低濃縮”範圍高端的高純度低濃縮鈾燃料，其濃縮程度接近 20% 的鈾 235（其餘主要為鈾 238，不可裂變）。
這一選擇與 Pele 的規格相關，但也符合 Radiant 的商業模式。更高的濃縮度可以提高燃料的使用效率，因為隨著 U-235 原子的增多，中子引發裂變的可能性就會更高，而不是被 U-238 或其他物質吸收。請記住，需要一箇中子到達下一個 U-235 原子才能達到臨界狀態。
HALEU 還可以實現更高的燃耗率（即在需要加油之前從燃料中提取的能量）。這一點尤其重要，因為 Kaleidos 將在偏遠環境中運行，加油間隔時間越長，對單位經濟性的影響就越大。Radiant 的反應堆加油間隔為五年。
HALEU 燃料將被封裝在TRISO顆粒中，美國能源部稱之為地球上最堅固的核燃料。
TRISO 燃料具有防熔化功能，可承受高達 1,600°C 的高溫。Radiant 的反應堆將擁有約 1 億顆這種罌粟籽大小的顆粒。
但如前所述，1 億這個數字低於它本來應該達到的水平，因為 Radiant 公司在設計堆芯時同時採用了更傳統的石墨慢化劑和氫化物慢化劑。
我們之前討論過裂變反應。中子撞擊燃料中較重的 U-235 原子，導致它們分裂並釋放出熱量形式的能量和更多中子，從而繼續進行鏈式反應。
好的，讓我們再縮小一下。所有這些——HALEU TRISO 燃料、慢化劑、裂變反應——其目的都是產生熱量，然後將其轉化為電能（並可能用於加熱水）。
冷卻液
根據要求，Kaleidos 不是輕水反應堆，而是高溫氣冷反應堆。在這種情況下，氣體是氦氣。氦氣作為冷卻劑。它的工作原理如下：
熱的sCO2利用封閉的布雷頓循環驅動渦輪交流發電機壓縮機發電。
sCO2 在散熱器中進一步冷卻並送回熱交換器。
在傳輸熱量後，氦氣在電動渦輪泵的強制下流回反應堆，吸收熱量並再次經歷這一過程。
和我一起嗎？很好。
氦具有一些獨特的屬性，使其可能比輕水反應堆中使用的水更安全，其中最主要的是氦在受到核反應中產生的中子轟擊時不會變得具有放射性。氦-4 是最常見的同位素，也是 Radiant 使用的同位素，它極其緊密和穩定：它只有兩個質子和兩個中子。這使其具有極低的中子俘獲截面，這意味著當中子撞擊氦原子時，它們更有可能散射而不是被吸收。
綜上所述，如果 Kaleidos 偶然發生事故，將冷卻劑釋放到大氣中，冷卻劑會無害地飄走。不會產生放射性塵埃。
這對於任何反應堆來說都很重要，但對於位於全球偏遠地區的小型反應堆來說尤其重要。
氦主冷卻劑和超臨界二氧化碳發電迴路的組合確保了 Kaleidos 在事故情況下的安全，同時還能有效地將熱能轉化為電能。
Doug 告訴我，Radiant 目前的設計實現了“平均 30% 的熱電轉換率”。大型核反應堆的效率通常約為 33-37%，因此對於規模小得多的系統來說，30% 已經很不錯了。話雖如此，Doug 提到，通過後續幾代的設計改進，他們有可能將其提高到 42%，而他們的方法在 Kaleidos 規模下的效率上限為 49%。
正如反應堆設計中的任何事物一樣，實現這一目標需要權衡取捨，而 Radiant 團隊將在發展過程中繼續關注這些權衡。
就是這樣。Kaleidos 是一座 1 兆瓦的反應堆，使用 HALEU TRISO 燃料、石墨和氫化物慢化劑、氦冷卻劑和涉及 sCO2 的布雷頓循環，為客戶提供緊湊、移動、高效且價格合理的產品，每次加料間隔可達五年。
這給我們留下了貝利的一個要求：能夠自行安全關閉的被動安全系統。
雖然我們討論過的每個決定都是為了優化經濟性而設計的，但它們也是為了優化安全性而設計的。TRISO 具有防熔燬功能。氦氣不具有放射性。1 兆瓦足夠小，即使沒有這些特性，熔燬也不會造成災難性的後果。
除了所有這些基於物理的被動安全功能之外，Radiant（尤其是 Bob）還構建了反應堆的“數字孿生”，即核反應堆的系統模型，用於模擬其在各種場景中的安全性。
當我在二月份去參觀 Radiant 的埃爾塞貢多總部時，Bob 讓我試用了一下。你可以做一些事情，比如，點擊一個按鈕來禁用散熱器，並模擬反應堆會發生什麼。在接下來的幾個月裡，隨著整個反應堆的建成（目前沒有核燃料），它將把來自反應堆的真實傳感器數據與數字孿生聯繫起來，做出真實的預測。
正如鮑勃在 S3 視頻中所說，“這裡的想法是，我們可以演示緊急情況下反應堆系統的關閉情況，並表明隨著核燃料繼續產生熱量，我們仍然可以保持被動安全。”
最終，核反應堆通常比人們想象的要安全得多，而 Radiant 的反應堆則比人們想象的要安全得多。
那麼這一切與 Radiant 的業務有什麼關係呢？這是核能的最佳做法嗎？
瞭解核能初創企業市場
通常，當我考慮投資初創公司時，我會尋找一家能夠贏得大市場的公司。正如 Anduril/Founders Fund 的 Trae Stephens 在Venture Capital 的 Space for Sheep中所述，冪律是一種神奇的藥物，通常每個類別都會有一個冪律贏家。
通過這個視角，你可能會傾向於將核電初創企業格局視為所有企業之間的競爭，最終將出現一個真正的大贏家。
我覺得這是看待核問題的錯誤方式，有幾個相關的原因。
首先，能源市場如此龐大，可以產生許多贏家。根據國際能源署 (IEA) 最近的一份報告，在計入政府補貼之前，2022 年全球消費者在能源上的支出為10 萬億美元，而世界絕大多數人口的能源消費量並未達到他們能夠或應該達到的水平。例如，印度 14 億人口的能源消費量僅為美國的 10%。
甚至美國人也沒有消耗我們能夠或應該消耗的那麼多能源。人均 GDP 的直接投入沒有比人均能源消耗更多。正如模因所說，“不存在低能源富裕國家”。
按照這個標準，在我們的子孫看來，今天的美國並不富裕。20 世紀 70 年代，我們的能源消耗增長出現了斷崖式下降，更具體地說，脫離了亨利·亞當斯曲線。
在《我的飛行汽車在哪裡？》一書中，J. Storrs Hall 認為，這就是為什麼儘管數字世界中的許多科幻預測都實現了，但物理世界中那些需要 10 千瓦以上電力的預測卻都沒有實現的原因。
我不會過多地討論這一點。我之前已經提到過，如果你想要完整了解，我在《更加努力和更加聰明地工作》一書中對此進行了更詳細的介紹，但重點是，如果企業家想出辦法來生產廉價、清潔的能源並將其輸送到需要的地方，人們就會找到它的用途。有一個與此相關的理論，即傑文斯悖論，該理論認為，當技術提高資源使用效率時，人們實際上會使用更多，而不是更少，因為較低的價格會引發更多的需求。傑文斯通過觀察煤炭使用效率的提高導致對煤炭的需求增加而提出了這一理論。我們為人們提供更多能源或更高效的能源，他們會找到使用它的方法。
這就是第一個原因：能源市場幾乎是一個無底洞市場。
第二，核能初創公司針對不同的市場生產不同的產品。核反應堆是一種技術，使這些公司能夠滿足各種需求。
Pitchbook 追蹤了 48 家核裂變公司，其中大部分是初創公司
