Deep Fission深井反應爐DFBR-1：以地質屏障重塑核能經濟與安全

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科技產業資訊室 - 廖雅韻發表於 2025年9月24日

圖、Deep Fission深井反應爐DFBR-1：以地質屏障重塑核能經濟與安全

美國能源部（DOE）於2025年8月13日公布「核能反應爐先導計畫」首批入選名單，共11項專案獲選。位於加州柏克萊的Deep Fission公司以其「深井反應爐」（Deep Fission Borehole Reactor-1, DFBR-1）脫穎而出。該構想的核心是將核反應爐深埋地下一英里，以大自然取代昂貴的人造設施，開啟更安全、更經濟的核能新時代。

傳統核電廠動輒耗資數百億美元，其成本主要來自巨大的混凝土安全殼與複雜安全系統，而非反應爐本體。DFBR-1的創新設計利用數十億噸基岩作為天然屏障，不僅能隔絕放射性物質，還能提供高壓、低氧與冷卻環境，達成被動安全效果。公司估計，這種方式可削減高達80%的地面建設成本，徹底改寫核能的經濟性。

DFBR-1設計將反應爐部署於地下水位以下的穩定岩層，即使發生事故，放射性物質也難以滲入水源。若反應爐受損無法回收，僅需以碎石與混凝土封填鑽孔，即可達成永久隔離。這種「自處置」設計，既提升安全性，也為核廢料最終處置提供新選項，避免建造昂貴的地表儲存設施。

在技術層面上，DFBR-1採用成熟的壓水式反應爐技術，使用標準低濃縮鈾（LEU）燃料，運行溫度為攝氏315度，技術成熟度高，供應鏈穩定。反應爐透過兩條管線與地面連接：一條輸送冷卻水至井底，另一條將產生的無放射性蒸汽送回地面發電。

地下深處的水柱與岩石自然壓力即可提供160大氣壓，免去昂貴的增壓設備，系統簡潔且可靠。這種設計的巧思在於充分運用地質環境的物理特性，將複雜的工程問題轉化為簡單的自然解決方案。

DFBR-1不僅在技術上創新，在商業策略上也展現了其前瞻性。公司已提交24項專利申請，其中一項在美國已獲批准，涵蓋了超過40項獨特創新。這些設計巧妙地整合了核能、石油鑽探與地熱技術，並大量採用現成零件，大幅簡化了供應鏈與製造流程。

此外，Deep Fission公司與核廢料處理公司Deep Isolation關係密切，兩家公司均由Richard和Elizabeth Muller父女共同創辦。這種獨特的協同效應，讓Deep Fission不僅專注於發電，更能從源頭提供核燃料循環的完整解決方案，為其長期發展奠定了堅實基礎。

儘管構想前景可期，DFBR-1仍面臨顯著挑戰。不同地區的地質條件差異，可能使標準化設計難以實現，這增加了核管會（NRC）審查的複雜性。此外，一旦反應爐部署至地下一英里深處，維修與回收將變得極其困難。

為克服這些工程與監管疑慮，Deep Fission公司攜手愛達荷國家實驗室（INL），透過RELAP5-3D熱水力學分析軟體進行獨立驗證。這套專業模擬系統將全面評估反應爐在正常運行及異常情境下的安全性與可靠性，為監管審查提供科學依據。

Deep Fission公司預估首座商業反應爐能將電力成本降至每度5-7美分，具有高度市場競爭力。這一優勢使其成為資料中心、AI算力園區及電網不穩定地區的理想選擇。

目前，公司完成3000萬美元融資，並透過反向併購公開上市，吸引8VC、Deep Future、Wave Function、Ed Eisler of EE Holdings及Mark Tompkins of Montrose Capital Partners等投資人參與。資金將用於建造首座試驗反應爐與專利擴展，為未來大規模商業化鋪路。(1122字)

參考資料：
DOE fast tracks test reactor projects: What to know. NuclearNewswire，2025/08/13
Deep Fission raises $30 million to build mile-deep nuclear reactor. NewAtlas, 2025/09/21
Deep Fission Nuclear Completes $30M Financing in a Go-Public Transaction. Businesswire, 2025/09/08
Independent Verification and Benchmark of Deep Fission’s Deep Borehole Microreactor Thermal Hydraulic System Behavior, NE-25-36439. GAIN, 2025
Deep Fission and Endeavour Partner to Speed Delivery of Low-Cost Nuclear Power for Hyperscalers, Targeting 5-7 Cents Per kWh. Deep Fission, 2025/01/07

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