NuCube推进微堆高温试验

NuCube Energy已在犹他州（Utah）Orangeville的Utah San Rafael Energy Laboratory（USREL）推进至下一阶段硬件试验。NuCube宣布与Brigham Young University（BYU）的研究人员开展联合项目，使用一台专用的250 kW感应炉。该设备将复现NuCube NuSun反应堆的超高温热环境。

NuCube Energy首席执行官Cristian Rabiti表示：“随着我们推进展示NuCube高温反应堆技术如何满足现实能源需求所需的基础设施建设，我们很高兴扩大与USREL和BYU的合作。USREL的新试验平台将对能量转换和工业供热应用进行具有实际意义的验证，助力我们实现可靠、无碳电力和热能的商业化部署。”

NuCube NuSun是一种固态裂变微堆设计，旨在避开传统核电站复杂的机械系统。其功率输出最高可达15 MWe，运行温度最高可达1,000～1,100摄氏度，因而能够覆盖90%以上的工业过程热市场。

根据型号不同，反应堆堆芯可连续运行7年或30年，无需换料。面向重工业、化学制造和AI数据中心设计的15 MWe DeccaCell机组可运行7年。面向电力隔绝的离网北极村庄和偏远矿区前哨站设计的1.3 MWe NuSun-1机组寿命为30年。

NuSun采用工厂化制造和模块化设计，完全封装在可运输的不锈钢安全壳容器内，可通过标准公路或铁路货运方式便捷运输。

该反应堆不采用循环液态水或气体冷却剂，而是将堆芯与密封金属管网络集成，利用流体自然循环和基本物理原理将热能从反应堆堆芯导出。反应堆采用三层结构各向同性（TRISO）颗粒燃料。

在发电方面，NuCube将反应堆热能与由超临界二氧化碳布雷顿循环驱动的紧凑型汽轮机相结合。与传统蒸汽回路相比，该系统可从热能中提取更多电力，从而缩小微堆的总体占地并提高系统效率。

USREL运行试验计划旨在模拟和验证以下关键技术参数：

- 一体化热系统试验——正在对感应炉进行改造，加装先进部件、热管和仪表，以模拟现实工业热量分配，初期无需使用实际核裂变源。

- 高温能力——试验平台将在模拟温度远高于1,000摄氏度的极端运行指标下，验证系统完整性和能量转换效率。

- 商业电网成熟度——该计划依据与Utah Office of Energy Development共同建立的框架进行管理，所得热工数据将与Canadian Nuclear Laboratories（CNL）完善的计算安全模型相结合，以满足实体商业厂址严格的核安全许可要求。

NuCube已就首批实体反应堆的安装签署协议。NuCube正在推进相关计划，拟在Idaho State University（ISU）位于波卡特洛（Pocatello）的校园内选址、建造和运行其首座装载燃料的Advanced Research & Test Reactor（ART）。

此外，NuCube与Alaska Fund签署了一份谅解备忘录（MOU），以成立NuAlaska合资企业。该企业将专注于为NuSun-1（1.3 MWe）交钥匙机组融资，并在阿拉斯加州（Alaska）与外界隔绝的离网社区和偏远工业作业区直接建造和部署这些机组。

4月，ISU的ART项目获准加入美国能源部（DOE）的核能启动平台USA计划。这使NuCube能够直接利用美国国家反应堆创新中心（NRIC）的基础设施，加快技术规划。

这一阶段的工程和安全文件编制工作由与Launch Two Acquisition Corp进行的5亿美元特殊目的收购公司并购交易提供资金，该交易已于9月进入公开申报阶段。

由于该反应堆将依据DOE授权路径而非NRC规则运行，因此监管工作由DOE负责。最终审查和厂址授权预计将于2027年末完成。

该微堆不会在ISU校园内组装。反应堆容器、固态堆芯块和高温热管将在异地工厂环境中完成制造。专用材料的订购工作将在2028年全年进行，其中包括TRISO颗粒燃料和专用安全壳合金。这座工厂化制造的微堆将通过标准货运方式运至波卡特洛，并安装在校园内的专用试验设施中，目标是在2029年实现首次临界。

NuCube Energy正在构建自主远程运行监测模型，因为传统核设施人员配置规则对微堆而言成本过高。如果一座微堆需要配备完整的现场运行团队，劳动力成本估计将使能源费用每MWh增加60至100美元，导致该技术在经济上不可行。

因此，NuCube的技术将远程运行作为固有设计特征。206年4月，NuCube获得了一张DOE核能加速创新门户（GAIN）凭证，名称为“NuCube微堆自主运行与远程监测能力验证”。该项目由NuCube与Argonne美国国家实验室（ANL）的科学家合作，基于三项核心技术建立并验证自动控制系统。

Argonne的工程师正在创建一个高度复杂的DeccaCell/NuSun反应堆堆芯数字孪生模型，以毫秒级精度模拟每一种物理热变化、压力水平和热管响应。通过让这一数字孪生模型经历数百万小时的模拟运行，软件可学习实体反应堆在所有可设想条件下的运行表现。

Argonne还在调整其现有自主运行框架，使反应堆能够完全依靠预编程代码自行启动。该算法可自行管理堆芯初始升温、平衡热管之间的能量传递，并将输出温度稳定在1,000摄氏度以上。

如果本地微电网发生电气故障或突然停电，自主控制器会将反应堆切换至孤岛运行模式。该控制器会降低堆芯功率、隔离其功率回路并独立稳定电力输出，而不会使系统离线或触发安全停堆。

该框架不依靠人工检查发现磨损部件，而是采用AI驱动的预测性维护。通过将真实传感器数据流与数字孪生模型进行交叉比对，系统能够发现热效率或真空压力方面的微小异常。系统可在故障发生前数月预测部件问题，并自动提醒区域中央团队安排维护作业。

NuCube Energy成立于2023年，脱胎于Idealab Studio孵化器。该公司由清洁技术企业家Bill Gross（Idealab创始人）和核工程师Cristian Rabiti博士共同创立。Rabiti此前曾在Ultra Safe Nuclear Corporation和Idaho美国国家实验室担任负责人。

该公司总部位于爱达荷福尔斯（Idaho Falls），紧邻Idaho美国国家实验室，并在加利福尼亚州（California）帕萨迪纳（Pasadena）和亚利桑那州（Arizona）凤凰城（Phoenix）设有其他公司办事处。

作为一家获得风险投资支持的初创企业，NuCube从机构清洁技术投资方募集了逾2000万美元，其中包括Arizona Nuclear Ventures和Walton家族旗下资产管理机构。随后，该公司宣布将于2026年末通过与Launch Two Acquisition Corp进行的5亿美元特殊目的收购公司并购交易上市。