正在搬入C-17運輸機貨艙的Ward250堆心壓力殼容器。(YOUTUBE擷圖)

2月15日，美國空軍利用C-17運輸機將Valar Atomics的Ward250反應堆送往猶他州的希爾空軍基地，進行反應堆的全系統品質檢查，以為下半年將進行的、裝入核燃料並進行臨界測試及明年進行的試運轉做好準備，美國國防部稱這次測試代表「美國核能復興」的開端，同時聲稱「為下一代戰爭提供動力，要求我們的行動必須比對手更快。我們建立的系統不僅要讓戰士能作戰，更要讓他們能以超乎尋常的速度取勝。」

作為軍事用途，以滿足美軍海外部署而避免其電力供應受限於燃料的持續供應壓力，以及防止因接入當地電網而可能出現的電力供應問題。本計劃源於川帝第一任期內美國陸軍提出的基地小型核能反應堆供電計劃，及後在2024擴大成Janus Program (小型固定部署反應堆) / Project Bele (可流動部署反應堆)，並邀請更多初創科技企業加入計劃，2023年才成立的Valar Atomics就是2024年才正式納入計劃的初創企業並主要屬於後者。

論文中石島灣反應堆的堆心基本結構(右圖)，相對於Valar Atomics似乎更為公開。事實上，球床堆的反應堆已是小型堆，但能量密度其實較一般壓水堆更小，不過氦氣散熱/能量傳導更佳，所以兩個熱功率200MWT級別的小堆推動發電機，還能產生200MWe的電力，熱電功率比例為2:1，而一般壓水堆的比例，是10:3至3:1左右。(圖片來自YOUTUBE擷圖及連結)

Ward250 走的是高溫氣冷堆路線且是極端小型化，而且其路線相對來說就是大家都很熟悉的球床堆。這設計雖然是由美國核物理學家1947年提出，但發展的卻是西德人，而且建成了實驗用商轉堆THTR-300，不過由於其故障率高加上剛巧碰上切爾洛貝爾核災，該堆只使用不過三年後就停止運作(實際運作日數甚至只有400天左右)，90年代德國放棄新一代核能發展後就由中國接手，且其HTR-10試驗用反應堆(這反應堆可是在北京五環之內)也運作了近15年，其發電量剛好是Ward250預期最大輸出功率的兩倍，中國則在石島灣搞出另一座可以商業運作的HTR-PM(或稱HTR-200)小型商用示範反應堆，發電能力為200MWe(兆瓦)，並於2023年開始接網。

Valar Atomics官網上發佈的Ward 250反應堆CG結構圖，他們沒有標明結構，但根據過去球床堆的基本結構要求，要猜測並不困難，唯獨球床堆特有的燃料滾落管道，以及反應堆內部燃料及控制棒排列結構，現在都沒詳細說明。(圖片來自連結)

至於Ward250的詳細技術資料暫時也沒多少透露，只知初期功率約100千瓦，後續會發展至1-5 MWe水平，而由其草圖可以判斷這非一體化反應堆，氦氣和水蒸氣的熱交換還不是在反應堆內完成，不過球床堆的一些特徵，例如運行時可加入燃料球，或者可以在臨界事故發生前把燃料球卸出的裝置，是否能在這種超小型反應堆中實現，暫時也未知道。更重要的是，暫時連計劃核心的燃料球，公司還沒有任何公開。

可以預見的是，這種只需三架運輸機就能將反應堆連同不同控制模組「全球實戰」，全球戰略機動能力極強。更有甚者，這種軍用核反應堆也可以增強基地的獨立戰鬥能力，例如可以為基地的大型防空設施(如大型雷達)長期供電、支援基地的大耗雷武器如磁軌砲或激光砲等，需要大電量的空軍維修中心或小型化的戰區超算中心提供接近無限的穩定電源等。

TRISO燃料（TRIstructural-ISOtropic fuel）是特別針對高溫氣冷堆使用的核燃料。其燃料核心是氧化鈾、碳化鈾或碳氧化鈾構成，外層由碳化硅或石墨等碳基材料包覆。中國核工業集團包頭北方核燃料公司建成了高溫氣冷堆核燃料元件廠，年產30 萬個燃料球。截至2017年7月，第20萬個連續生產的燃料球下線，標誌著燃料元件廠已經實現了設計生產能力。事實上球床堆的優點在於溫度升高後，核反應會隨鈾238中子吸收能力增加而減少，而且核燃料較傳統核燃料受到更多保護且相對更為獨立，單純數個燃料球過熱爆開，也只洩漏數克至數十克核燃料而已，輻射污染小且能控制在局部範圍，不過這種反應堆的高階核廢料較多。(圖片來自連結)

不過這個雄心計劃似乎不是沒有問題，技術難度不說，若是Janus Program 這種主要部署國內的問題沒那麼大，但若是像Project Bele那樣放在海外基地，問題就有點不一樣。基地用柴油發動機被敵方攻擊，最多就斷電，而且多裝幾部且分散式安裝的話，被擊中都未至於很嚴重，但若然反應堆擊被中的話，雖然不至於形成廣域性的核污染，但方圓數百米至1公里的封鎖撤離似乎走不掉，即美軍必須放棄這基地，這似乎是用更大的潛在脆弱性去代替原本的脆弱性，實在有點滑稽。

和一般採用同一種高張力金屬(高張力鋼或鈦)的球形耐壓殼不一樣，泰坦號的耐壓殼分成三部分(前後鈦蓋，中間複合材料耐壓殼)。複合材料的問題已有述，而密度及張力都有差異的三組壓力殼構件，在接近極限壓強時，中間的黏合物能否也抗壓也是問題。不過更大的問題可能是……耐壓殼的測試流程其實未完成，設計師只是計算了中段殼體的估計耐壓能力，並未測試多次壓力改變時複合材料的損壞度，而且在投入服務前，只做過一次3000米深潛水(且是CEO自己講的，有沒有到那深度沒人知)，這測試量根本不足以測定耐壓殼的實際強度及壽命……圖片來自YOUTUBE片段擷圖 及網絡圖片)

但更大問題似乎在初創公司上。美國政府相對於川帝第一任期的計劃計劃中只引入三間公司(且至少兩間是較有實力的)，在2024年計劃修改後似乎變得更具野心並大量吸引初創企業參與計劃。初創企業不是沒有隱患。部分初創企業似乎是用來吸引投資的項目，其CEO或技術團隊的經驗與能力各異，利用新路線也有不少風險，集資的股東也可能血本無，十足那句「投資涉及風險，基金價格可升可跌」的警語般。若大家沒有忘了2023年的泰坦號深潛觀光艇事故，應該還會記得那個總裁硬上一種非連續耐壓殼且大膽使用的驚人設計，結果船毀人亡，客戶和CEO自己都賠上性命。

小型模組化反應堆(SMR)和新世代超小型反應堆，不少都是以核潛艇反應堆為基礎的一體化反應堆，能量較低但燃料容量、體積及內部壓力也較低，且由於一次循環系統都在壓力殼容器內，基本可實現自然循環，省卻機器泵的輔助，省去了其中一個最易出事故的環節；另方面，由於燃料少，單堆即使出事故也可更易控制受污染範圍及減少損害。然而需要記住的是，美國製造軍用反應堆最有經驗的就只有貝泰公司(Bechtel)、通用原子和西屋而已，其他初創企是否有能力和經驗造反應堆，頗是疑問。(網絡圖片)

事實上，高溫氣冷球床堆是美國核能發展相對不太熟悉的行列(美國過去搞過比較傳統的燃料棒高溫堆，但就從來沒搞過球床堆)，而且核燃料中心要提供燃料球的全新生產線，才能製作和過去燃料棒完全不同的燃料粒和石墨陶瓷外殼燃料球(不知幸運還是不幸，現在只有中國能生產這種燃料球-人家有成規制的生產線)，美國國內廠家有沒有辦法加工這種東西？有核安專家提出過這問題，但該公司也沒有回應過。

甚至連該公司的技術是否達標或誠信問題都受過質疑：該公司和猶他州及菲律賓合作民用核電廠(主要是SMR小型模組化反應堆項目)，而猶他州的調查記者Eric S. Peterson曾撰文指這公司的CEO經常表現的對所掌握的核能科技及安全措施被指有相當大的誇張成份陳述，又說自己能大規模像流水生產線一樣生產核電廠部件(但其現在似乎仍未有完整的生產線，即使是小型的)。這讓當地的核能專家感到擔憂。