Antares获BWXT燃料协议，Mark-1微堆获DOE安全批复

Antares Nuclear已与BWX Technologies（BWXT）达成一项多年期协议，用于先进核燃料制造，同时其Mark-1微型反应堆也获得了美国能源部（DOE）的初步安全批准。这两项进展推动了该公司从反应堆测试阶段向发电及军事部署阶段迈进的关键要求。

这家总部位于加利福尼亚州托兰斯的开发商于10月27日宣布，BWXT Advanced Fuels将在本十年末之前为其微型反应堆制造三结构同性（TRISO）燃料，协议确定了初始一公吨铀（MTU）的分配条款，并包含随部署需求增长而增加数量的条款。

该协议紧随Antares于10月23日宣布的消息，即DOE已批准Mark-1的核安全设计协议（NSDA），Mark-1是该公司首个用于发电的反应堆。Antares计划于2027年在爱达荷国家实验室（INL）运行Mark-1，随后从2028年起开始向美国军事设施进行初步部署。

这两项进展都建立在该公司6月4日取得的成就之上——其Mark-0反应堆实现了零功率临界，这是DOE反应堆试点计划下首个达到该里程碑的先进反应堆。据POWER此前报道，Mark-0验证了自持裂变链式反应，但未发电。而Mark-1旨在通过与其传热和功率转换系统集成的全尺寸反应堆堆芯，展示持续发电能力，为Antares计划中的商用反应堆部署提供运行数据。

BWXT协议扩大TRISO燃料供应安排

根据10月27日的协议，BWXT将在其位于弗吉尼亚州林奇堡的工厂制造TRISO燃料，使用的生产线与此前为Antares的Mark-0反应堆及美国战争部“Pele项目”可运输微型反应堆供应燃料的生产线相同。

该协议建立在BWXT与Antares现有制造关系的基础上，将燃料生产安排延伸至支持该公司从反应堆示范阶段向初步生产部署阶段的转型。不过，BWXT表示，具体数量、交付时间表和技术要求仍需视Antares反应堆项目进展情况另行通过后续任务订单确定，公司未披露财务条款。

Antares首席执行官兼联合创始人乔丹·布兰布尔表示：“我们使用BWXT的燃料实现了临界，它也将为我们2027年投入发电的反应堆Mark-1提供动力。确保这条生产线延续到本十年末，意味着我们首批生产部署将使用来自我们已经验证过的团队和工艺的燃料。”

TRISO燃料由含铀核心及其外围依次包裹的碳材料和陶瓷材料（包括碳化硅）层构成，旨在高温和辐照条件下保留裂变产物。Antares的反应堆使用高测定低浓缩铀（HALEU，铀-235含量低于20%），制成TRISO燃料压块。该燃料在高温下保留裂变产物的能力，是包括紧凑型高温微型反应堆在内的多种先进反应堆设计的关键特性。

BWXT政府业务部门总裁乔·米勒表示：“BWXT在先进燃料制造方面积累的数十年经验，为我们支持Antares加速迈向商业化部署奠定了基础。我们的团队已经完善了高性能TRISO燃料的生产工艺，这项协议使我们能够以持续、可预测的方式运用这些优势。随着先进反应堆领域需求的增长，BWXT已做好扩大产能的准备。”

此次与BWXT的合作是Antares第二份TRISO燃料制造协议。今年8月，该开发商与Standard Nuclear签署了一份具有约束力的协议，涵盖最低1公吨、最高8公吨的铀供应总量，交付期延续至2035年。正在扩大TRISO制造业务的Standard Nuclear表示，该协议将支持Antares用于国防和太空应用的微型反应堆。

值得注意的是，这些燃料制造协议是对另外确保HALEU浓缩服务及原料供应安排的补充，二者分别对应核燃料供应链的不同环节。尽管TRISO燃料制造涉及包覆燃料颗粒及成品燃料形态的生产，开发商仍须单独确保获得生产所需的浓缩铀原料，这使得获取合格的制造产能与浓缩服务成为反应堆部署中两项各自独立的需求。

今年9月，Antares与Centrus Energy宣布达成一项确定性多年期HALEU供应合同，预计在本十年结束前开始交付。该协议包括Antares向Centrus预付款项，以支持其在俄亥俄州派克顿的美国离心机工厂扩大国内浓缩产能，该公司正在那里推进HALEU及常规低浓缩铀的商业规模生产。

两家公司表示，该安排有望提供适用于国家安全应用（包括国防和太空任务）的美国原产“非承诺性”HALEU。这一界定之所以重要，是因为在某些国际协议下生产的核材料可能受到使用限制，而非承诺性材料则可用于支持符合条件的美国国家安全任务。

布兰布尔在9月的声明中表示：“燃料供应是每个先进反应堆开发商都必须回答的现实问题。这份合同为Antares提供了可靠的美国原产HALEU来源，用于我们为众多国防和太空客户部署的反应堆。”

Antares还与Urenco及General Matter建立了HALEU供应安排，在为初步示范计划之后的部署做准备时拓宽了潜在采购渠道。不过，这些协议代表燃料采购和生产的不同阶段，其宣布的数量和时间表不应被解读为所有计划中反应堆部署所需的成品燃料已经全部制造或交付完成。

Mark-1推进DOE授权流程

与此同时，DOE对Mark-1 NSDA的批准，标志着该反应堆安全授权流程的首个正式步骤，确立了设计要求、安全分析方法以及将在建造和运行阶段适用的监管预期。

根据Antares 10月23日的公告，Mark-1将使用与Mark-0相同的全尺寸堆芯、TRISO燃料以及INL测试设施，但将采用该公司的氮气闭式布雷顿循环功率转换系统。Antares计划于2027年以满功率运行Mark-1，目标是开展为期六个月的运行测试，以获取集成反应堆系统的运行数据。

该公司的基础R1设计采用TRISO燃料的棱柱形石墨堆芯和被动式钠热管，将热量传输至一次换热器，在那里热能传递给氮气工质用于发电。据POWER此前报道，该设计采用运行压力低于300 psi的再生式氮气闭式布雷顿循环，体现了Antares对紧凑型、可运输系统以实现长周期运行的重视。

不过，Mark-0是专门为零功率测试配置的，未配备功率转换或排热系统。其主要目标包括验证反应堆物理特性、反应性控制以及安全授权流程。Mark-1将把测试扩展至持续的热能和电力运行，使Antares能够评估温度相关的反应堆效应、反应性反馈，以及反应堆堆芯与功率转换系统的耦合行为。该计划中的测试活动还将检验集成系统能否在较长时间内保持稳定运行状态，这是该公司拟定军事应用的一项重要要求。

值得注意的是，Antares还在其位于托兰斯的Antares Prime设施开展了电加热示范单元的非核测试，包括2026年采用更新后热管设计及控制系统的第二轮测试活动。该并行测试项目使公司能够独立于核运行，评估热力部件、在测试运行之间检查材料，并完善传热和功率转换系统的相关方面。

布兰布尔在10月23日的公告中表示：“Mark-0证明了我们能够按照承诺的时间表，将反应堆从纸面设计变为自持链式反应。Mark-1不是一个缩小规模的替代测试装置，它在商业层面上代表了我们将于2028年根据陆军‘Janus计划’部署到布拉格堡的电厂。Mark-1将是美国首个全尺寸发电微型反应堆测试。以满功率运行六个月，将为我们提供关于每个主要子系统及其协同运行方式的全面测试数据。DOE批准这份安全协议，是让我们不仅能从中子迈向电子，更能按计划迈向客户电厂的关键一关。”

不过，NSDA的批准并不等同于授权反应堆运行，Antares必须完成额外的安全审查并获得DOE后续批准，Mark-1才能开始其计划中的运行测试活动。该公司在Mark-0项目中遵循了类似的授权流程：2025年10月获得NSDA批准，2026年1月获得初步安全分析文件批准，4月获得安全分析文件批准，随后于6月实现临界。

DOE针对INL测试活动的授权流程，与管辖军事设施部署的监管要求是相互独立的，Antares在推进其2028年目标部署时，还须应对适用于具体场址的安全、环境及运行方面的考量。

另外，美国核管理委员会（NRC）于10月22日最终确定了一项规则，允许商用反应堆申请者在证明符合NRC安全要求时，参考此前由DOE及军方授权的反应堆示范项目。该规则已于10月26日在联邦公报上发布，对10 CFR第50和第53部分进行了修订，明确允许将经过测试并证明具备安全运行能力的联邦授权反应堆的相关信息纳入考量。这些条款未来可能允许Antares等开发商在未来的商用反应堆许可申请中引用先前的授权和测试信息，不过Antares尚未宣布计划为Mark-1申请NRC许可。申请者必须证明相关信息如何满足适用的NRC要求，包括说明此前授权的反应堆设计与拟议商用配置之间的差异，而NRC仍保留对每份申请进行独立审查的责任。

测试支持2028年军事部署计划

计划中的Mark-1示范旨在支持Antares R1微型反应堆的开发，这是一种模块化、可运输的机组，额定功率为100千瓦至1兆瓦，设计可在两次加注燃料之间运行六年或更长时间。该反应堆的架构采用被动式热传输、紧凑型功率转换系统以及包含屏蔽层的集成运输托架，体现了该公司对国防应用长周期供电的侧重。

根据POWER此前报道的技术细节，R1还包括一个电力管理与分配节点，设计可直接连接到设施微电网，使军事设施有可能在不持续依赖商用电网的情况下保持独立的电力供应。Antares在设计中强调了可靠性、正常运行时间和可制造性，而非最大化功率密度。

Antares最紧迫的部署目标是北卡罗来纳州的布拉格堡，美国陆军于8月在其22亿美元的“Janus计划”下选定了该公司。该计划旨在多个军事设施部署超过20座商用微型反应堆，首批选定五家开发商及场址。Antares计划在布拉格堡部署三座R1微型反应堆，每座额定功率在100千瓦至1兆瓦之间。据POWER详细报道，陆军初期的Janus协议采用固定价格、以里程碑为基础的“其他交易权限”合同，参与开发商须完成规定的技术和部署里程碑方可获得政府付款。这种合同结构旨在管理开发和执行风险，同时推动多种反应堆技术在军事设施中走向实际运行。

该公司还在推进于德克萨斯州圣安东尼奥联合基地的原型部署，这是空军部“设施先进核能”计划的一部分，该计划于2026年4月选定了Antares。该项目的监管路径与DOE在INL授权的测试项目各自独立，并须接受相应的环境审查和监管批准。

除了陆上国防应用外，Antares也在开发用于太空任务的反应堆技术。今年9月，该公司宣布获选获得太空军“战略突破”奖项中的1.61亿美元资助，用于推进其R1-S太空反应堆项目，通过地面核示范及航天器集成活动，为飞行认证提供支持。Antares还表示，其计划中的Mark-1运行测试活动将支持一个地面到太空一体化资产，使该示范项目的潜在应用范围扩展到军事设施供电之外。

——索纳尔·帕特尔（Sonal Patel）是《POWER》杂志高级编辑（@sonalcpatel, @POWERmagazine）。