解答专家
安德鲁·卡拉姆（P. Andrew Karam）
美国纽约州阿默斯特市MJW公司资深保健物理学家
除了像常规核电站一样生产电力之外，快中子增殖反应堆还能利用所谓的“快中子”，产生出比自身消耗多达30％的燃料。
核反应堆通过裂变产生能量。裂变是原子核分裂为两个或两个以上较小原子核的过程。在裂变过程中，一小部分质量转变为能量，而对于反应堆，这些能量是利用受控链式反应产生的：铀原子核分裂时，会产生两个或更多的中子，其他原子核吸收了这些中子后也发生裂变，从而释放出更多的中子，持续不断的裂变就发生了。裂变产生的高能量中子，以极快的速度运动。这些所谓的“快中子”无法有效地引发裂变。为了维持链式反应，大部分反应堆都会使用一种慢化剂，通常是水或氦气，来放慢中子的运动速度，使它处于最容易触发原子核裂变的能量状态。
而快中子反应堆则使用一种效率较低的冷却剂，例如液态钠，来让这些中子保持高能量状态。虽然这些快中子并不擅长引发裂变，但它们却带来了一个额外的好处：它们能够轻而易举地被同位素铀238俘获，然后，将铀238变成钚239。有些反应堆是专为这个目的而设计的，以便使钚的产量最大化，然后将钚作为燃料使用，或者用于制造核武器；如果反应堆产生的燃料大于它们消耗的燃料，那么就被称为增殖反应堆。铀238不会轻易发生裂变，铀235却容易发生裂变，增殖反应堆就是利用铀238的这一天然优势，实现燃料增殖的。
一些商用核反应堆通常使用浓缩铀作为燃料，其中铀235的含量高达8％。虽然这种占比很低的同位素实现了大部分裂变以产生能量，但是燃料中绝大多数原子是铀238，它们将来有可能转变为钚239原子。
钚239碰巧比铀235更容易发生裂变，但是，这种裂变会使燃料中的钚含量减少。这就是许多增殖反应堆采用快中子堆的原因。对于生产钚来说，快中子绝对是理想的东西，因为它容易被铀238俘获，产生钚239，而快中子引发的裂变却比慢中子少。
利用核反应堆产生额外燃料也引起了人们的担忧：产生的钚可能会给核扩散推波助澜，并且，提取钚所必需的燃料再生过程，会产生放射性废料和潜在的高辐射暴露。基于这些原因，1977年，当时的美国总统吉米·卡特（Jimmy Carter）下令停止了美国的燃料再生作业。
◎译者：王颖
