西屋电气(Westinghouse)8月26日宣布,其旗舰微堆产品eVinci已在内华达国家安全基地(NNSS)的国家临界实验研究中心(NCERC)完成零功率临界测试,测试于8月24日上午10:39(太平洋时间)达成。该设施隶属于美国国家核安全管理局(NNSA)。西屋表示,这一里程碑是与洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)和爱达荷国家实验室(INL)合作完成,验证了其热管微堆技术的模型与堆芯设计假设。

零功率临界是一种低功率物理实验,在堆芯几何结构内组装足够裂变材料以维持自持链式反应,但功率极低,衰变热和放射性存量可忽略。对先进反应堆开发而言,该里程碑通常确认中子学模型、控制元件反应性价值、燃料与慢化剂比例以及堆芯配置符合预期,之后才进入功率提升阶段。西屋首席技术官Lou Martinez Sancho表示,这一里程碑体现了西屋创新传统,并感谢DOE、NNSA、LANL、INL及NNSS的支持。

eVinci是一种热管冷却微堆,采用实心钢整体堆芯、TRISO燃料(使用高 assay 低浓缩铀HALEU)和开式空气布雷顿循环。商用热电联供配置下,西屋称其为5 MWe / 13 MWth的“核电池”,可提供高达600°C工业级热量,占地面积约为冰球场一半。西屋表示,eVinci设计可在无需换料的情况下提供8年弹性电力,并瞄准国防和太空应用。产品资料还显示15 MWth堆芯额定值,以及5 MWe / 6 MWth(150°C)的研究堆变体,表明平台正针对商用、研究和国防场景定制。

西屋称,eVinci活动部件极少,本质上像电池,可提供从几千瓦到5兆瓦的电力,24/7持续供电8年以上,无需换料,还能产生适合工业应用(如制氢)的高温热能,并具备平衡可再生能源输出的灵活性。技术100%工厂制造,组装后装入集装箱运至任何地点。西屋表示,NCERC测试是其快速产品开发理念的一部分,结合测试、建模、模拟和设计迭代以加速技术成熟并降低技术风险,测试经验将用于未来设计、原型和制造改进。

这一里程碑紧随美国能源部(DOE)反应堆试点计划下的多项高调临界事件。该计划依据2025年6月行政命令14301设立,要求至少三座私营测试堆在2026年7月4日前达到临界。此前已有多个先进反应堆达到临界:Antares Nuclear的Mark-0于6月4日在INL达到零功率临界;Valar Atomics的Ward 250于6月18日在犹他州圣拉斐尔能源实验室达到临界;Deployable Energy的Unity核电池于6月30日在INL达到零功率临界;Aalo Atomics的临界测试堆于7月4日在INL达到临界;最近一次是8月5日Oklo的Groves同位素测试堆在私人土地上达到临界。

西屋eVinci的下一个重要里程碑可能是在INL的微堆实验示范(DOME)试验台进行带燃料运行。DOE已将历史悠久的实验增殖堆II号厂房改造为可容纳高达20 MWth先进微堆实验的设施。2025年7月,DOE有条件地选择eVinci作为DOME首批带燃料实验之一,与Radiant的Kaleidos微堆并列。计划在DOME测试的eVinci核测试堆是商用设计的3 MWth缩比版本,旨在演示eVinci的关键性能并支持更大规模设计的许可。西屋计划2027年进入美国商用市场,2029年首次部署至萨斯喀彻温研究委员会(SRC)。