Kairos Power采用迭代法建设氟盐高温堆示范园

前往位于田纳西州橡树岭(Tennessee, Oak Ridge)的Kairos Power反应堆示范厂址的旅程不仅风景优美——更承载着历史。大约85年前，近30,000名建筑工人将果园和农田转变为一个重要的曼哈顿计划(Manhattan Project)场地。根据你选择的路线，你可能会经过三座门房之一，这些门房曾是控制进入原子能委员会生产设施的军事检查站。

Kairos的橡树岭设施位于前K-33气体扩散厂的旧址上。对于项目领导者和与这家核能公司密切合作的人员来说，这段历史并未被遗忘，因为这片土地正在再次转型，这次是成为一个反应堆示范园区(Reactor Demonstration Campus)。该园区将容纳氟化物盐冷却高温堆：35兆瓦热功率的非动力装置Hermes和50兆瓦电功率的Hermes 2。Hermes在2023年底成为首个获得美国核管会(NRC)建造许可证的非轻水反应堆，也是美国50多年来首个获得许可的非轻水堆。

Hermes 2是该公司首个发电反应堆，将根据2024年授予的研究和试验反应堆建造许可证进行建造。Kairos预计Hermes 2将于2030年开始发电，该公司与谷歌(Google)和田纳西河流管理局(Tennessee Valley Authority)达成了一项购电协议，承诺到2035年为这家科技巨头供应500兆瓦电力。

Kairos于2026年4月为Hermes 2破土动工。（照片：Rafael Guerrero）

4月，Kairos为Hermes 2示范电站破土动工，远近官员出席了仪式。

"随着我们开始建造Hermes 2，Kairos Power正以严谨的态度和紧迫感努力应对当前时刻——因为对可靠和经济能源的需求从未如此之大，"联合创始人兼首席技术官Edward Blandford在4月17日的活动中表示。

Kairos试图通过迭代开发方法在先进反应堆领域创造历史，测试建造和制造技术，并从每个阶段吸取经验教训应用于下一阶段。该公司正在内部生产和组装几个对建造至关重要的部件和组件。

如果这种方法成功，Kairos可能实现其他反应堆开发商共同的目标：以更短的建造时间表建造和部署小型模块化反应堆及设施，在确保核安全的同时降低成本，并创建可扩展的流程。

Kairos Power橡树岭反应堆示范园区的现浇混凝土示范。（照片：Rafael Guerrero）

规划。设计。建造。试验。

这四个词概括了Kairos在先进反应堆开发、示范和商业化方面的方法。

Blandford在接受《核新闻》(Nuclear News)采访时表示，这是一种旨在让公司保持谦逊的方法。与其直接进入最终商业设计的建造，而是有一个起跑线，在每个阶段都有可衡量的进展。

在Hermes之前的工程试验单元(Engineering Test Unit)系列也采用了迭代方法。在ETU 1中，工作人员将14吨熔融氟化物盐冷却剂转移到与Hermes相同尺寸的非核原型中。在第二次迭代中，Kairos团队在ETU 1的基础上改进反应堆设计，并建造了非核的ETU 2反应堆容器——这是该公司位于新墨西哥州阿尔伯克基(Albuquerque, N.M.)的制造设施中制造的首个获得美国机械工程师协会(ASME)U2认证章的容器。ETU 2由超过30个撬装模块组装而成，Blandford在4月表示ETU 2已接近启动。

2025年7月安装ETU 3反应堆容器模型。（照片：Kairos Power）

位于橡树岭的ETU 3将在其前身的基础上构建，并纳入维护、操作员培训、制造和建造内容。

Kairos团队没有使用传统的电弧焊工艺来制造ETU 3反应堆容器，而是与Cambridge Vacuum Engineering和谢菲尔德大学先进制造研究中心(University of Sheffield Advanced Manufacturing Research Centre)合作，引入了电子束焊接技术。顾名思义，电子束聚焦在组件上（通常在真空室内），电子束的动能转化为热能，将部件焊接在一起。

Blandford表示，电子束焊接相对于电弧焊的好处之一是不使用填充金属，从而降低成本，并在需要电弧焊的地方优先使用填充金属。电子束焊接还减少了热影响区，即焊接附近受热量影响的区域。

"如果你担心金属会如何变形，如果你向其中输入大量热量，它就会更容易变形，特别是如果它被轧制成它不想要的配置，"Blandford说。"使用和利用像电子束焊接这样的先进方法，使我们能够更好地控制变形管理以及该容器在制造过程中的响应方式。"

2026年4月的模块化系统设施和ETU 3设施。（照片：Rafael Guerrero）

制造完成后，这个14英尺高的容器被运送到橡树岭，并于2025年7月安装在Hermes厂址附近。随后，围绕该容器进行了ETU 3设施的建造。根据Kairos的说法，计划于今年夏天完工的ETU 3是建造技术的试验台。