對於任何可能正在考慮購置首座核反應堆的國家來說，俄羅斯的年度ATOMEXPO展會提供了一個看似簡單的解決方案。在最近的一次展會上，來自世界各地的數千人湧向一個巨大的、沙皇時代的展覽館。參觀者可以聽到勞斯萊斯等供應商談論蒸汽發生器，觀看記者採訪俄羅斯核主題電視節目的專家，或者拿起一本印有“原子小姐”的日曆，上面是當年最漂亮的俄羅斯核工業女工。
然而，真正的行動發生在俄羅斯國有核公司Rosatom的多層展位上，那裡散發著史蒂夫·喬布斯式的純粹白色和專業知識氛圍。“新來者”，俄羅斯人親切地稱呼那些沒有核電站的國家的代表，在那裡聽取了各種方案，並簽署了合作協議，讓Rosatom為他們建造甚至運營反應堆。一度，攝影師拍下了尼日利亞核官員與Rosatom執行長謝爾蓋·基裡延科碰香檳酒杯的鏡頭，慶祝他們在加入俄羅斯不斷增長的客戶名單方面邁出的初步步伐，其中包括土耳其和越南。Rosatom已經在中印兩國完成了反應堆的建設。今年7月，芬蘭在選擇下一座反應堆時，選擇了這家公司，而不是法國和日本的競爭對手。
這場大型展會是克里姆林宮支援的550億美元計劃的一部分，旨在使俄羅斯成為全球領先的核電供應商。該國計劃在國內新建大約40座反應堆，並預計到2030年將從其他國家獲得多達80份訂單。其中包括髮電和海水淡化設施，這在中東地區尤其令人感興趣。此次擴張正值德國放棄核電、美國核工業步履蹣跚、日本正在反思福島核事故後的意向之際。弗拉基米爾·普京總統稱這次擴張是俄羅斯核技術的“重生，一次復興”。
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Rosatom也在關注英國和美國市場——它在懷俄明州擁有鈾礦，併為美國反應堆供應大約一半的燃料，據世界核協會稱。但目前，它的主要目標是發展中國家和與前蘇聯關係密切的國家。對於一些新來者，Rosatom提供了一項獨特的優惠：它可以成為一站式核商店。它將提供燃料，並將永久性地回收其反應堆的乏燃料——從而消除了某些國家建造地質廢物處置庫的需求。麻省理工學院的艾倫·漢森說，這項其他國家都無法提供的服務，“對俄羅斯人來說是一個巨大的營銷優勢”，他最近加入麻省理工學院，此前在Rosatom的法國競爭對手阿海琺擔任了27年的高管。
俄羅斯正在透過向來自客戶國的年輕人提供獎學金來進一步優惠交易，讓他們在俄羅斯學習並獲得“核電站和設施”專業的學位。而且，由於一座反應堆的平均成本至少為30億美元，俄羅斯正在提供有史以來第一個“租賃反應堆”計劃，Rosatom將在外國土地上建造和運營反應堆。
世界上許多核專家擔心俄羅斯前進得太快了。他們擔心Rosatom願意與任何國家做生意，這可能導致核材料或技術的擴散。Rosatom曾與西方國家認為是獨裁政權的國家進行過討論，例如緬甸（原名：Burma）和白俄羅斯。就在今年7月，伊朗總統——這個國家因其核野心而受到美國新的制裁——訪問了克里姆林宮，要求普京在俄羅斯已經建造的一座反應堆之外再建更多反應堆。
俄羅斯官員對批評不以為然，並熱情地撒開大網。Rosatom負責海外擴張的執行官基里爾·科馬羅夫在2012年6月的一次新聞釋出會上對記者說：“沒有哪個國家是我們不感興趣去建造核電站的。”
專家們還擔心俄羅斯的核領導人沒有把安全放在首位。儘管安全特性在新設計中非常突出，“但政府既擁有並資助了設計者，也擁有並資助了獨立的安全性審查。聖達菲諮詢公司Global Nuclear Network Analysis的總裁，前洛斯阿拉莫斯國家實驗室反應堆設計科學家蘇珊·沃斯說，“最近在日本，這種安排被指出是導致福島事故問題的原因之一。”
Rosatom發言人謝爾蓋·諾維科夫堅稱，聯邦監管機構Rostechnadzor“絕對是獨立的”。俄羅斯表示，Rosatom正在推廣的所有反應堆技術都具有最現代的安全特性。但一些西方專家仍然對這些特性的保護程度表示懷疑。
快速且猛烈
俄羅斯已經是開發一種有爭議的選擇方案的世界領導者：快堆。世界上正在使用的更典型的反應堆消耗濃縮鈾燃料，併產生放射性極高的廢物，這種廢物會持續數千年。而快堆基本上可以回收燃料。當濃縮鈾在堆芯中燃燒時，它會產生中子，中子與堆芯周圍的低品位鈾（不能用作燃料）碰撞，將鈾轉化為鈽，或者說“增殖”鈽。反應堆稍後可以消耗鈽（它仍然會產生高放射性廢物）。與更標準的沸水反應堆和壓水反應堆相比，快堆從一定量的鈾中產生的能量可以多出10到100倍。
美國在20世紀70年代和80年代建造了實驗性快堆技術，但後來放棄了它——部分原因是鈾供應充足且廉價，但也因為這種設計增加了武器級鈾和鈽擴散的可能性。普林斯頓大學物理學家，前白宮科技政策辦公室國家安全助理主任弗蘭克·馮·希佩爾說，它“可以為武器計劃提供掩護”。沃斯補充說，快堆給一個國家“直接獲取武器可用鈽的來源”。
更重要的是，事故可能非常難以處理，因為堆芯浸泡在液態鈉冷卻劑中，這與用於防止更標準反應堆過熱的水不同。工作人員不能僅僅開啟蓋子就能進入故障區域，因為“鈉暴露在空氣或水中會著火。而我們生活在一個充滿空氣和水的世界，”馮·希佩爾解釋說。俄羅斯人經歷了多次火災才學會如何更好地控制這項技術，但馮·希佩爾說，另一個安全問題迫在眉睫：堆芯熔燬可能導致小爆炸，這可能會“炸掉反應堆的頂部”，並廣泛擴散放射性產物，如鈽、鈾、銫和碘。
今天，位於葉卡捷琳堡附近的俄羅斯BN-600是世界上唯一商業執行的快堆。它的工作人員非常自豪，因為它已經運行了30年，比預期的時間長了10年。
Rosatom的子公司OKBM Afrikantov設計了BN-800設施，目前正在建設中，以及BN-1200；反應堆名稱中的數字表示功率容量，單位為兆瓦（1000兆瓦是一個大型反應堆）。BN-800可以進行改造，以執行來自退役核武器的鈽。一項美國-俄羅斯核不擴散協議規定，BN-800將用於消耗俄羅斯部分武器級鈽庫存。然而，俄羅斯科學院核安全研究所所長列昂尼德·博爾紹夫表示，BN-1200的設計目的是生產鈽燃料。
儘管國際社會憂心忡忡，但Rosatom有一個長期的“先進核技術聯邦計劃”，設想在2050年左右將大部分資源轉移到快堆上。目標是建立一個所有燃料都被再處理，而不是被傾倒在不受歡迎的儲存場所的核工業。“我們將擁有一個閉合燃料迴圈；我們必須這樣做，”OKBM Afrikantov充滿激情的國際協調員弗拉基米爾·加盧什金說。“別無他路。”
漂浮核電站
俄羅斯正在追求的第二項有爭議的技術是小型模組化反應堆。它是經典壓水反應堆的縮小版。俄羅斯的小型模型包括舊蘇聯核動力潛艇和破冰船的衍生產品。它們比典型的巨型反應堆便宜得多，而且可以預製，運送到可能缺乏強大的建造標準或訓練有素的勞動力的偏遠地區。缺點是：它們只能產生300至500兆瓦的電力，批評人士認為，大規模生產將更廣泛地分散反應堆風險。儘管如此，一位俄羅斯專家德米特里·斯塔楚拉在俄羅斯南部的一個大風呼嘯的核電站建設工地告訴我，“大規模生產是真正有可能的。”他對VBER特別興奮，這是一種300兆瓦的模型，將首先為哈薩克的偏遠地區建造。
與此同時，俄羅斯正試圖將其快堆技術硬塞進一種名為BREST的微型反應堆中。該設計使用熔融鉛作為冷卻劑，熔融鉛比鈉更不容易與空氣和水發生反應。當然，鉛是眾所周知的有毒物質，“但大多數行業都知道如何處理它，”華盛頓州貝爾維尤市TerraPower公司的技術開發主管凱文·韋弗說，該公司正在開發自己的快速微型反應堆。“俄羅斯人在這方面確實最有經驗，”韋弗解釋說。他們已經在至少七艘潛艇上使用了他們的反應堆，並建造了兩個陸上原型。TerraPower在俄羅斯季米特洛夫格勒的一個設施中測試其原型*。
許多快速小型反應堆的潛在擴散讓奧斯陸的國際環保組織貝羅納等團體感到擔憂，該組織追蹤俄羅斯核工業。俄羅斯逮捕並監禁了核舉報人，包括貝羅納的一位撰稿人，一位被指控犯有叛國罪的俄羅斯前海軍軍官。貝羅納詳細描述了蘇聯潛艇上的核事故，並表示有四艘潛艇沉沒在海底，它們的反應堆仍然構成危險。
然而，最近讓貝羅納環境研究員伊戈爾·庫德里克擔心的是俄羅斯大規模生產可以漂浮的微型反應堆的願望。該國的第一座浮動核電站“羅蒙諾索夫院士號”已部分建成，計劃於2016年開始執行。這個想法是擁有易於操作的35兆瓦反應堆，可以拖到難以進入的地區或能源密集型企業，例如海水淡化廠，並用電纜連線到陸地以分配電力。
美國在20世紀70年代也曾嘗試過這個想法，但認為它太危險，極有可能汙染整個海洋食物鏈。“我也無法想象，當涉及到恐怖分子時，浮動核反應堆不會構成特殊的安全風險，”華盛頓特區戰略與國際研究中心防擴散專案主任莎倫·斯誇索尼說。庫德里克補充說，偏遠地區將沒有人或裝置來處理事故或海嘯：“這不是一臺柴油發電機，你可以在膝蓋上修理並重新啟動。”儘管如此，中國、阿爾及利亞、印度尼西亞、奈米比亞和其他國家都表示了興趣。
博爾紹夫淡化了這些擔憂。他指出，這些核電站將被放置在海岸線附近。“從安全形度來看，我不認為近海電站和陸上電站之間有任何區別，”博爾紹夫說。除了促進出口外，浮動反應堆還可以幫助俄羅斯在氣候變化使更多地區可用於鑽探的情況下，在北極近海石油儲備的開發中佔據主導地位。
更安全的選擇
儘管俄羅斯正在推廣其奇異的快堆和浮動微型核電站，但它最積極地推銷的是最新一代壓水反應堆，即VVER。1986年切爾諾貝利熔燬的臭名昭著的反應堆也依靠壓水來產生蒸汽，蒸汽驅動渦輪機發電。但VVER的設計從根本上不同，並且被安置在安全殼內；蘇聯沒有在切爾諾貝利反應堆周圍建造這種結構，因為它們太大了。
VVER在幾個方面不同於舊型號和西方設計。例如，它們有水平蒸汽發生器，西方專家一致認為，水平蒸汽發生器更便於維護。俄羅斯的燃料芯塊中心也有孔，根據奧布寧斯克中央繼續教育和培訓學院科學與外事副院長弗拉基米爾·阿蒂蘇克的說法，這為安全提供了更好的冷卻效果。最大的進步是被動安全特性——旨在在無人為干預的情況下關閉反應堆的系統，即使電站失去了來自外部電網的備用電力。這些特性包括可以使用重力淹沒堆芯的水箱。反應堆也可以用空氣冷卻。“在福島，這一個系統就能拯救他們，”首席工程師維克多·瓦格納在俄羅斯南部邊境附近正在建設的兩座反應堆的現場自豪地宣稱。
Rosatom的被動安全系統已經內建到印度的庫丹庫拉姆反應堆中，它們使VVER成為一種受歡迎的選擇。Rosatom正在俄羅斯境外建造或已簽署合同建造19座VVER。新的西方設計，如西屋公司的AP1000壓水反應堆，也包括類似的特性，並且大多數接受採訪的專家都表示，他們沒有看到西方和俄羅斯型號在安全性方面有任何重大差異。一位幫助東歐國家評估俄羅斯方案的美國顧問（不願透露姓名）說，“俄羅斯人絕對是合格的，能夠這樣說真是太好了。”
然而，好的設計並不能排除建造質量差的可能性。“人們仍然對他們的零部件製造質量、施工質量以及反應堆啟動並執行後的長期供應商支援存在揮之不去的擔憂，”這位顧問說。博爾紹夫反駁說，Rosatom正在密切關注這些問題：“Rosatom已經進行了大量投資，以便製造商之間能夠進行競爭，從而提高質量和價格。”
VVER被認為是安全的另一個原因是旨在防止切爾諾貝利式事故的特性。在切爾諾貝利爆炸後的幾天裡，蘇聯責成當時是一名物理學家的博爾紹夫，想辦法控制切爾諾貝利的熔融堆芯。他設計了一個臨時的平臺，平臺由蛇形管道組成，用冷卻水冷卻，覆蓋著一層薄薄的石墨層，並夾在兩層一米厚的混凝土層之間。“它像三明治一樣完成，”博爾紹夫說。英勇的煤礦工人挖掘到冒煙的反應堆下方，並插入平臺，以便在熔融堆芯沉入地下並接觸到地下水位之前“接住”它。
最終，博爾紹夫的創造物不必與下沉的堆芯作鬥爭，堆芯在離三明治還差兩米的地方凝固了。然而，這次險情為俄羅斯現代“堆芯捕集器”鋪平了道路：碗狀容器，用水冷卻，由鋼、鐵和氧化鋁製成，直接建造在俄羅斯所有新的壓水反應堆下方。堆芯捕集器已經埋在俄羅斯南部正在建造的兩座VVER-1200地下4.5米處。
俄羅斯認為堆芯捕集器至關重要。法國阿海琺的設計也包括一個。一些專家認為，堆芯捕集器在福島不會起作用。但正如馮·希佩爾描述的那樣，該電站的幾個反應堆堆芯“塌陷”到下方的混凝土中，促使他得出結論：“堆芯捕集器是個好主意。”
然而，麻省理工學院的漢森和其他人認為，安全工程師的更大目標應該是最大限度地減少可能的損害，以至於堆芯捕集器變得多餘。“公眾和反應堆所有者永遠不會接受反應堆是安全的，因為它有堆芯捕集器的說法。一旦堆芯被破壞，反應堆就完全報廢了，並且在事後控制熔融材料並不能消除場外輻射劑量，”漢森說。西屋公司採用了這種方法；發言人斯科特·肖說，該公司的新型AP1000不需要堆芯捕集器。如果堆芯開始熔化，操作員可以將儲存在水箱中的水淹沒反應堆容器周圍的空間，最多可達72小時。
令人擔憂的擴散
Rosatom的VVER核電站還帶來另一項創新，一項與現金有關的創新。該公司將根據一項獨特的“建造-擁有-運營”協議，類似於60年租賃，建造土耳其的首批反應堆——四座VVER-1200。這是這種安排首次在世界任何地方的核電站中使用，但Rosatom希望這種安排能夠流行起來。Rosatom的諾維科夫說，“這對新來者非常有吸引力。”
這種租賃計劃是俄羅斯擴大核技術獲取渠道的又一部分努力，尤其是在中東地區，這讓核不擴散觀察家感到擔憂。俄羅斯已經完成了伊朗唯一的反應堆，一座VVER-1000，並培訓了伊朗核能技術人員。西方國家擔心伊朗正在利用其知識開發秘密武器。
“很難不將土耳其和該地區其他國家對民用核反應堆的興趣視為對沖戰略的一部分，”美國前駐土耳其大使埃裡克·埃德爾曼說。他說，儘管核反應堆與核武器相去甚遠，但核技術方面的專業知識以及獲得核燃料迴圈的途徑，“仍然為中東地區更大範圍的核擴散打開了大門”。華盛頓特區非擴散政策教育中心執行主任亨利·索科爾斯基也認為，培訓可能被用於不正當目的。“我不在乎硬體的防擴散能力有多強——培訓是不防擴散的。”
一些反對者還聲稱，反應堆可以用來生產鈽。然而，“來自壓水反應堆的鈽同位素對於炸彈來說是不合適的，”前洛斯阿拉莫斯國家實驗室核情報專案經理，前國際原子能機構視察員羅伯特·凱利說。“俄羅斯正在銷售壓水反應堆，這絲毫不讓我感到困擾。”他說，真正的問題將是濃縮或後處理核燃料，將其提升到武器級材料。
馮·希佩爾說，透過同意回收並永久儲存核廢料，“俄羅斯正在從不擴散的角度提供一些非常有價值的東西”。麻省理工學院發展中國家對核能渴望專案負責人漢森說，“俄羅斯人在遵守法規方面做得很好”。他寧願看到令人擔憂的國家選擇俄羅斯的一站式核能開發方法，也不願他們自己進行核專案。
下一代……人才
無論俄羅斯對外國核工作人員的培訓是否引起擔憂，它對於預防反應堆事故至關重要，許多反應堆事故全部或部分是由人為操作失誤造成的。索科爾斯基說，“即使是小型反應堆也需要在培訓人員方面投入大量精力。”
俄羅斯一直在莫斯科以南兩小時車程的奧布寧斯克培訓新來者。這裡正在舊宿舍和教室的基礎上增建新的宿舍和教室，以應對未來幾年預計湧入的大量外國人。第一批大約600名將在這裡學習的土耳其學生——面容稚嫩，充滿希望——在離家很遠的地方，一邊喝茶，一邊展望著他們作為該國首批核工作人員的光明未來。
21歲的格克切汗·託松在她宿舍附近的一家咖啡館裡說，“感謝上帝有Skype”來打破單調。在她旁邊的是奧爾根·科塞，他正在練習英語，這在經歷了幾個月艱苦的俄語課程後是一種解脫。“我們見過很冷的天氣，我們見過零下35度，”他說，回憶起他的第一個俄羅斯冬天時，眼睛睜大了。然而，由於有有保障的職業和豐厚的薪水在等著他們，他們成為了朋友們羨慕的物件。
那天晚上晚些時候，一些土耳其人將在一個名為Rockkuyu的樂隊中演奏，這個名字取自土耳其的阿庫尤核電站專案。科塞談到石油“已經枯竭”，太陽能太昂貴，以及核能是綠色的，“快速而美麗”。學生們相信，新的反應堆將使土耳其以及他們自己進入一個科技先進且可持續的未來。“土耳其將會成長，”科塞說。
俄羅斯將會在那裡幫助他們。
*勘誤：本段錯誤地指出TerraPower正在開發自己的快速微型反應堆。它正在開發的快堆不被認為是“微型”的。它還錯誤地報道該公司使用俄羅斯季米特洛夫格勒的一個設施來測試其原型。實際上，TerraPower在那裡測試核材料。