“行波堆”（Traveling Wave Reactor）是一種有別于現(xiàn)有商業(yè)運行堆的反應堆，其原理是通過對抑制堆芯燃料的分布和運行，使得核燃料可以從一端負級啟動點燃，裂變產生的多余中子將周圍不能裂變的U-238轉化成Np-239，當達到一定濃度之后，形成裂變反應，同時開始焚燒在原位置生成的燃料，形成行波（Traveling Wave）。行波以增殖波先行焚燒波后續(xù)，一次性裝料可以連續(xù)運行數(shù)十年甚至上百年。為維持運行，堆芯燃料部分保持常規(guī)的大小質量，通過已有熟知方式利用核能：通過蒸汽發(fā)生器將核反應產生的熱量帶出堆芯，轉換為蒸汽的動能進而推動汽輪機做功，產生電能。除最初的啟動源需要濃縮鈾，其他所有燃燒都可以來自天然的材料，因此不需要分離濃縮。形象的說，行波堆像蠟燭，用火柴點燃后逐漸燒盡，并可以點燃其他蠟燭。
資料顯示，行波堆技術能將貧瘠的核能原料，在反應堆內直接轉化為可使用的燃料并充分燃燒利用。通俗地說，作為核反應堆的主要燃料，天然鈾中僅有約0.7%的同位素能夠被直接利用，但是，利用行波堆技術，鈾資源的30%至40%，甚至60%至70%可以物盡其用。與其他反應堆不同的是，行波堆技術可以直接利用現(xiàn)在被廢棄的鈾的同位素，甚至是只經(jīng)過簡單轉化的核電站廢棄燃料，對其深度焚燒而產生巨大能量，將沉重廢物負擔轉換為高額經(jīng)濟效益。從這一點上看，其與我國不久前投產的試驗快堆很相似。但行波堆的另一大優(yōu)勢就是無須換料及后處理，不僅可以提高運行安全性，更能極大降低核擴散風險。
微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨在了解到該項技術后，資助美國泰拉能源公司開展研究，并在去年親自到中國、日本為行波堆的科研尋找合作伙伴。比爾·蓋茨在中國期間與國家能源局、中核集團、中廣核集團、國家核電技術公司、中國戰(zhàn)略與管理研究會等單位進行了接觸，并與國家核電技術公司簽署了技術交流合作諒解備忘錄。雙方表示，將就“行波堆”和其他先進核能技術積極展開技術交流與協(xié)作，推動雙方企業(yè)和中美兩國在核能領域的進一步合作，為世界能源利用向著更清潔、更安全、更經(jīng)濟的方向發(fā)展做出貢獻。
據(jù)悉，國家能源局電力司核電處正在籌備建立行波堆辦公室，協(xié)調我國各方面力量研發(fā)行波堆技術。目前，已開始從我國核電企業(yè)抽調專家開展籌備工作。泰拉能源公司計劃10年內建成行波堆示范工程，15年內實現(xiàn)商業(yè)化建設。
