凱羅斯電力公司（Kairos Power）在橡樹嶺破土動工建造美國有史以來第一個正式批准的第四代反應堆，也是50 年來第一個非輕水反應器。該反應器正在與一個非核示範裝置同時建設，這將有助於為新反應器設施的設計提供基礎。

儘管美國是民用核能領域的先驅國家之一，但它已遠遠落後於中國和印度等曾經的非參與者。造成這種情況的原因有很多，有些是政治原因，有些是經濟原因，但在維持現代工業社會的同時減少碳排放的動力正促使核反應器以更先進的形式捲土重來。

2024 年7 月17 日，凱羅斯電力公司開始在田納西州橡樹嶺建造其赫內斯低功率示範反應器。它不會為電網發電。相反，它的功能是開發Kairos 的熔融氟化鹽冷卻卵石床反應堆，這是一種固有的安全設計，能夠在發生事故時自行關閉並保持反應堆堆芯安全冷卻。

此外，該公司正在橡樹嶺建造第二座核電廠，名為ETU 3.0，本質上是赫爾墨斯核電廠的非核版本。這個試驗台將使工程師們能夠在不擔心輻射的情況下研究運作中的機器，並讓他們找到使核電廠的建造和運作更加經濟的方法。這一點極為重要，因為核電的主要成本並不在於反應堆，而是建造和維護反應器所需的土木工程。

據該公司稱，在橡樹嶺的建設只是該項目的一半。反應器本身採用模組化設計。這些模組將在新墨西哥州阿爾伯克基的一家工廠建造和測試，然後運往田納西州。

赫爾墨斯反應器是一種卵石床反應器，核燃料被包裹在由濃縮鈾、碳和陶瓷層組成的球形顆粒中。這些TRi-structural ISOtropic（TRISO）顆粒的大小與罌粟籽差不多，可以作為微小的核壓力容器。這些顆粒被製成鵝卵石大小的圓形大鵝卵石。這些鵝卵石被放置在一個反應堆堆芯中，該堆芯的設計更像是一個料斗。新燃料放在頂部，擠在一起的鵝卵石開始並維持反應，乏燃料則收集在容器底部。

同類反應器使用氦氣冷卻，而赫爾墨斯反應器則使用在反應器中循環的熔融氟化鹽冷卻。這些鹽將熱量帶到一個熱交換器，從而將反應器堆芯的溫度保持在1,085 °F（585 °C）。二級鹽循環與蒸汽發生器相連，蒸汽發生器又帶動渦輪機運轉。

如果反應爐的電力因任何原因中斷，燃料卵石會根據物理定律自動調節核反應。隨著反應器升溫，可用於維持反應的中子減少，反應也隨之減弱。幾個小時內，反應爐就會達到穩定狀態。同時，熔鹽通過自然循環流動，冷卻堆芯。即使反應爐溫度驟升，燃料卵石也非常堅固，在任何預計情況下都不會降解。

所有這一切都發生在普通海平面壓力下，因此不需要特殊的安全殼結構或壓力容器。反應器也是由316 不銹鋼製成，具有很強的耐鹽腐蝕性。

赫爾墨斯反應器佈局示意圖

“Hermes 是向部署先進反應器技術邁出的關鍵一步，該技術有可能改變我們的能源格局，”Kairos Power 執行長兼聯合創始人Mike Laufer 說。 “我們從該反應器的建造和運營中汲取的經驗教訓將非常寶貴，有助於我們在測試項目中繼續創新，並加快Kairos Power 向客戶提供真正的成本確定性的步伐。在能源部3.03 億美元在撥款的幫助下，赫耳墨斯核電站預計將於2027 年竣工。 儘管比爾-蓋茨正在懷俄明州開發自己的反應堆項目，但他仍在等待政府的批准，然後才能建造核電站，而Kairos 已經獲得了政府的批准。