Aalo Atomics核反应堆在美国国家实验室实现临界，成为第四座获批先进反应堆

美国能源部于7月6日宣布，Aalo Atomics公司的Aalo-X临界测试反应堆（CTR）——代号"第一道光计划"——已在爱达荷国家实验室（INL）成功完成零功率燃料临界演示，成为能源部反应堆试点计划框架下第四座实现临界的先进反应堆。

Aalo公司透露，该临界测试反应堆于美国东部时间7月4日凌晨12时20分正式达到临界状态，使能源部超额完成了14301号行政令设定的目标——该令要求在2026年7月4日之前至少批准三座反应堆实现临界。

能源部长克里斯·赖特表示："特朗普总统要求在美国建国250周年之际让三座先进反应堆获得授权并实现临界。我很高兴地宣布，通过Aalo、INL和能源部的共同努力，我们不仅完成了任务，而且达成了四座！"

在Aalo之前，Antares Nuclear公司的Mark-0反应堆于6月4日在INL实现临界，Valar Atomics公司的Ward 250反应堆于6月18日在犹他州圣拉斐尔能源实验室实现临界，Deployable Energy公司的Unity反应堆于6月30日在INL实现零功率临界。Aalo因此成为一个月内第四座获得能源部授权并实现临界的先进反应堆。

Aalo总裁兼首席技术官亚西尔·阿拉法特解释道："临界并非核裂变的诞生，而是反应堆不再依赖外部中子源就能维持链式反应的那一刻。"在反应堆物理学层面，Aalo的临界测试反应堆从次临界状态（k<1，每代中子产生的裂变数少于上一代）跨越至临界状态（k=1，每代中子能维持下一代的链式反应）。

阿拉法特表示："核能领域最难的问题从来不是物理原理，而是我们的国家忘记了如何建造。能源部反应堆试点计划的成功证明，美国依然能够付诸实践。"他还指出，Aalo"从破土动工到实现持续链式反应仅用了八个月"，称其为"美国现代史上最快的反应堆建设之一"。

在2024年6月24日的INL现场参观中，阿拉法特向媒体介绍，临界测试反应堆项目旨在验证四个关键执行问题：公司能否快速建设核设施、工厂化制造反应堆硬件、建立可重复的燃料供应路径，以及在能源部授权下建立运营组织。此次临界里程碑是Aalo-X整体项目的重要技术节点，该项目将分阶段从零功率反应堆物理研究推进至钠系统测试、满功率运行、发电，最终实现Aalo商业化Pod配置的部署。

Aalo-X设计采用低浓缩铀二氧化物燃料、石墨慢化和液态钠，产生热中子谱。其主反应堆容器采用混合回路-池式结构，将堆芯、控制棒、泵和热交换器封装在单一密封罐中，二次钠回路将热量传至蒸汽发生器，确保水与放射性主钠回路隔离。

Aalo首席执行官马特·洛萨克表示："实现临界是我们迄今为止最重要的里程碑，为Aalo Pod在获得核管理委员会授权后为商业数据中心供电铺平了道路。更重要的是，Aalo-X临界测试反应堆与我们的商业反应堆采用相同的全尺寸堆芯部件。Aalo-X的10兆瓦电力设计使其成为现代数据中心的理想电力提供方案。"

临界测试反应堆的燃料供应同样是关键组件测试的重要内容。Aalo表示，该反应堆的燃料棒由GE Vernova旗下核燃料部门全球核燃料公司（GNF）制造，并于今年4月初交付现场。临界测试反应堆使用浓缩度为4.95%的铀二氧化物燃料，而商业反应堆预计将使用浓缩度在5%至8%之间的标准铀氧化物燃料，而非高纯度低浓缩铀（HALEU）。

在临界测试反应堆附近，Aalo正在组装Aalo-0——一套全尺寸非核原型系统，设计用于在运行条件下循环约2.7万千克钠，并测试热传输和功率转换系统。该系统的模块在公司奥斯汀制造工厂建造后运抵爱达荷州，预计于2026年秋季投入调试运行。

下一个重大项目是Aalo-X全功率示范核电站，这是一座30兆瓦热功率/10兆瓦电功率的钠冷示范核电站，同样位于INL，已获得能源部反应堆试点计划授权。Aalo计划利用临界测试反应堆和Aalo-0的数据支持2027年的建设与许可申请，并于2028年完成运行与安全机制示范。该示范项目旨在验证10兆瓦电力Aalo-1反应堆，为公司的商业化50兆瓦Pod奠定基础——该Pod将由五台10兆瓦反应堆共用一台汽轮机。

本周，Aalo宣布已开始建设其第二座核反应堆，位于INL园区Aalo-X测试反应堆旁边。该系统代号"升腾计划"，公司表示将"在未来数月内为现场数据中心生产电力"。此外，Aalo近期还宣布与微软和英伟达展开合作，为核反应堆机群的自动化协同驾驶系统奠定基础，有望彻底改变核反应堆机群的安全运营方式。

Aalo的终极商业产品是Aalo Pod，这是一套50兆瓦电力的钠冷核电站，由五台10兆瓦反应堆共用一台汽轮机构成。公司将其定位为面向AI数据中心的"自备电源"解决方案，无需依赖电网供电。该系统可在工厂预制，初始系统寿命为40年，占地约2公顷，并通过钠冷却和空冷冷凝器设计实现无需本地水资源的运营。

在此次批量临界达成之前，整个6月，能源部授权项目已在不同反应堆概念、不同地点、不同燃料和授权路径下相继实现临界。Antares Nuclear公司的Mark-0反应堆于6月4日在INL实现临界，成为能源部反应堆试点计划下首座实现临界的先进反应堆，采用高纯度低浓缩铀TRISO燃料和钠热管冷却方案。Valar Atomics公司的Ward 250反应堆于6月18日在犹他州圣拉斐尔能源实验室实现临界，是首座在国家实验室体系以外实现临界的反应堆试点项目，采用TRISO燃料的模块化高温气冷堆（HTGR），使用氦冷却剂。Deployable Energy公司的Unity反应堆则通过能源部核能发射台计划（而非反应堆试点计划）于6月30日在INL实现零功率临界，从项目启动到反应堆交付、燃料交付并具备临界条件仅历时约150天。

Q&A

Q1：Aalo-X临界测试反应堆实现临界意味着什么？

A：临界是指反应堆不再依赖外部中子源就能自持链式反应的状态，即中子倍增系数k=1。对Aalo来说，这是Aalo-X项目迄今最重要的技术里程碑，标志着反应堆物理验证完成，为后续满功率运行、发电及最终商业化部署奠定基础。Aalo从破土动工到实现临界仅用了八个月，被认为是美国现代史上最快的反应堆建设之一。

Q2：Aalo Pod是什么？它和数据中心有什么关系？

A：Aalo Pod是Aalo Atomics的终极商业核电产品，由五台10兆瓦电力钠冷反应堆共用一台汽轮机组成，总电力输出50兆瓦。其设计针对AI数据中心，可实现工厂预制、无需依赖电网，采用钠冷却和空冷冷凝器，占地约2公顷。Aalo将其定位为数据中心的"自备电源"方案，目前正与微软和英伟达合作探索自动化运营系统。

Q3：Aalo-X反应堆用什么燃料？与高纯度低浓缩铀有何区别？

A：Aalo-X临界测试反应堆使用浓缩度为4.95%的铀二氧化物燃料，由GE Vernova旗下的全球核燃料公司（GNF）制造。而未来的商业反应堆预计使用浓缩度在5%至8%之间的标准铀氧化物燃料，而非高纯度低浓缩铀（HALEU，浓缩度通常超过20%）。这一选择有助于降低燃料获取难度和成本，更贴近现有核燃料供应链。