Solving AI’s Energy Problem with Kathryn Huff
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Is nuclear power the key to sustainability? With data centers consuming massive amounts of energy, can we keep up? Neil deGrasse Tyson, Gary O’Reilly & Paul Mecurio discuss the physics, safety, and future of nuclear reactors in a world of increasing power demands with nuclear engineer Kathryn Huff.NOTE: StarTalk+ Patrons can listen to this entire episode commercial-free here: https://startalkmedia.com/show/solving-ais-energy-problem-with-kathryn-huff/Thanks to our Patrons Diokindacute, Wheeler Weise, coryb440, Tim Itoi, Curiosidad científica podcast, Deborah Wales, nahar najjar, Scott Jewell, richard ravelo, Samuel Tomka, zackery Cool, Alexis Schad, Sean Smith, KEO LYPENG, Simon Tang, Thomas Coppola, Joseph, Monchelle Hicks, Paul Nowosielcki, Andrei Sirbu, bgbng, Neil Juanillo, Neal Beaton, Vic, PENE WILSON, Brendan Gombosi, Chad Jubyna, Jacob Narr, Mike, Nick H. is AllDamgeNoCntrol, Suliman, and Christoph Hermann for supporting us this week. Subscribe to SiriusXM Podcasts+ to listen to new episodes of StarTalk Radio ad-free and a whole week early.Start a free trial now on Apple Podcasts or by visiting siriusxm.com/podcastsplus.</context> <raw_text>0 利用精选的下一代Alienware游戏科技的限时优惠，赢取改变游戏规则的创新产品。先进的游戏系统（例如搭载英特尔酷睿i9处理器的Alienware M18 R2笔记本电脑）将带您进入新的境界，它拥有令人惊叹的视觉效果、液冷系统、杜比全景声的三维音频以及令人印象深刻的超频潜力。

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才能实现我们都为自己设想的未来。是的。飞行汽车，你仍然想要那些。我想要飞行汽车。我想要移动的人行道。我想要便携式核反应堆。数据中心开始消耗其能源份额。而且它们还会继续下去。人工智能和比特币挖矿。以及在星期天把核废料扔出去时要用的正确颜色的袋子。重要的事情。我不碰它。我有一个专门做这件事的人。我们马上就要请到一位在这些主题上拥有世界级专业知识的专家。

欢迎来到StarTalk，您在宇宙中的位置，科学和流行文化在这里碰撞。StarTalk现在开始。

这是StarTalk特别版。尼尔·德格拉斯·泰森，您的私人天体物理学家。对于特别版，您知道这意味着什么。我们请来了加里·奥赖利。你好，尼尔。你好，前足球运动员。是的。足球解说员。我们从你的足球界借来了你。是的。好的。在特别版中，我们思考的是人类状况以及所有对

使之发挥作用的事情。既然你一生中都曾是受伤的足球运动员，你了解人类状况。我了解，以及其中的痛苦。虽然我不会把它置于任何其他人的痛苦之上或之外，但是……

在特别版中，我们有机会审视一些有趣的话题。是的，是的，我喜欢它。我还有保罗·墨丘利。很高兴见到你们。他回来了。是的。是的，保罗。总是很有趣。好吧。你以前是股票经纪人还是律师？律师。兼并与收购，这太搞笑了。你还是个股票经纪人。

在兼并与收购之后，你成为了一名喜剧演员。好吧，我想，我怎样才能让我母亲立刻心脏病发作？我知道。哦。当我这么说的时候，她说我，我说，我要离开华尔街去当喜剧演员。她直视着我的眼睛，说，那最好是你说的第一个笑话。哦，是的。

聪明的妈妈。是的，我喜欢那样，然后是的，然后右转，进入喜剧界。所以你获得了艾美奖和皮博迪奖？我的意思是皮博迪奖，那是令人垂涎的。那是高雅的，高雅的，我……我不知道你会从卡通人物那里加上“高雅的”这个词。你还在与史蒂芬·科尔伯特一起主持深夜秀，与史蒂芬·科尔伯特一起主持深夜秀。我们一起回到每日秀，史蒂芬。他的名字是史蒂芬。哦，是的，史蒂芬·科尔伯特，不像我

他是电视上的那个人。我知道你是谁，但我不知道你的名字。是的。所以保罗，你太高雅了。比如，你是否仍然像普通的喜剧演员一样做脱口秀？我太高雅了。和你说话的时候，你不应该看着我的眼睛。那是高雅的。我必须避开。我听说你有一部百老汇的演出。是的，我们正在做……一场舞台剧。是的，叫做《允许发言》。它涉及……

我们都脱节且充满分歧，但如果我们聚在一起分享故事，就会意识到我们比我们想象的更有共同点。所以它让我参与其中。是的，它源于我的脱口秀和喜欢与观众交谈，并且发展成了这场演出。而伟大的弗兰克·奥兹正在执导它，这仍然让我难以置信。我们非常喜欢弗兰克·奥兹。是的，我知道。他是我们节目的嘉宾。我知道。他一直在倒着说话，用尤达语。非常烦人。是的。

不，这真的很酷。我们正在全国各地巡演，人们可以访问我的网站查看我们要去的地方，paulmacurio.com。但这真的很酷，也是我脱口秀的一种突破。好的，酷。是的，是的，是的。所以，加里，你和你的制作人一起策划了这个话题。我们策划了。我喜欢我，我喜欢核武器。嗯哼。我喜欢核武器。不是导弹那种。不。

核武器早于导弹。好的，很好。只要你不是。当我提到核武器时，我的意思是原子的原子核。是的。以及其中包含的能量。这就是我们从哪里获得能量的地方。它是OG。你之后如何使用它，那是你的问题。就是这样，好的，所以。设置这个节目。你有什么？人工智能数据中心。好吧，我们知道它们是什么。我们还不完全知道的是，我们将如何用可靠和可靠的能源来满足它们迅速增长的能源需求

清洁能源。那么我们应该去哪里寻找呢？化石燃料正在被淘汰。好吧，也许吧。可持续能源并不适合所有人，谁需要在自家后院建一个巨大的核电站呢？那么我们还有什么选择呢？气候变化意味着我们的能源必须清洁、可靠、经济可行且社会可接受。在我看来，这需要一些清晰度、一些科学知识，

以及一位在这两方面都拥有专业知识的专家。所以，尼尔，你想介绍一下我们的嘉宾吗？我很乐意。很好。我喜欢我的物理学家朋友们。我们有一个人。我们有一个人。欢迎凯瑟琳·霍夫。凯瑟琳，欢迎来到StarTalk。很高兴见到你。很高兴来到这里。感谢你们的邀请。我必须用这种声音说。欢迎来到StarTalk。太棒了。这是你第一次获得其中一个。你是副教授

在系里……不，这是一个……这就像一张名片上的……在核等离子体和辐射工程系……

没错。这意味着她晚上会发光。在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校。等等，翻过来，现在是名片的背面。哦，它还在继续，是的。所以你的博士学位是核工程，但不仅如此，你实际上还曾在联邦政府服役。你在2022年至2024年担任能源部的核能助理部长。是的。

所以你在那里服役了一段时间。所以你什么都见过。所以，凯瑟琳，你能提醒大家一下两者之间的区别吗？

裂变和聚变的区别？是的。在裂变中，这是美国和世界各地的常规核能，你分离，你分解一个重原子，例如铀-235或钚-239，而聚变则从两个轻粒子聚变的结合反应中获得能量。这些通常是氦或氢的同位素。所以你谈论的是元素周期表完全不同的两端，将原子核结合在一起的力，原子核的结合能，你可以通过分裂一个大原子或通过融合两个轻原子来实现能量的净增加，净输出。这是因为结合能曲线的形状。

对于原子核来说，我们知道在天体物理学中，该曲线的峰值或取决于你绘制的方式，该曲线的底部是铁，当恒星撞击铁时，它们就会消失，因为你无法使它裂变或聚变并从中获得能量，它会吸收能量，而恒星的业务是产生能量，它撞击铁，这就结束了，它会坍缩，然后作为超新星反弹爆炸

所以我们都知道在天体物理学中的这一点。核物理学家所做的事情与我们思考宇宙中恒星时所做的事情之间存在着相当大的关系。让我们尝试一下，让我打开这个话题，因为在切尔诺贝利之后、三里岛之后和福岛之后，你知道，核武器让人们感到厌恶。它一直都是这样，而这些只是证据。

因此，如果核能要重新加入讨论，就必须进行大量的品牌重塑。那么，你面临的挑战是什么，如何从人们通常谈论的能源来源，尤其是在绿色运动中，

以及核能作为该对话的一部分的某种想要者，来解决这个难题呢？是的，绝对的。我认为很多都是围绕数字的，对吧？与人们谈论重要的指标。如果您担心安全问题，那么重要的指标是每太瓦时发电的死亡人数。你有这个吗？这是你们有的统计数据吗？我可以说我对这个统计数据非常担心吗，死亡部分？是的。仅仅计算死亡人数

通过已经产生的电力数量，这很奇怪。- 核能，你只会偶尔死亡。

不，但这对煤炭来说存在吗？是的，只有在将其用于比较能源时，它才是一个有趣的指标。因此，许多不同的数据集已经告知了来自太阳能、风能、煤炭等的每太瓦时死亡人数。而核能则远远低于底部，接近，你知道，实际上略低于太阳能和风能。即使包括福岛和切尔诺贝利，有趣的是，三里岛没有死亡。对。

而且你还有，你知道，地热能，我认为，是唯一一个在每太瓦时死亡人数方面低于核能的能源。而且是建设项目。维护风力涡轮机存在严重问题，例如在屋顶上安装东西和安装。由于大量的监管，核电站的建设现场不会发生这种事情。因此，你真的只剩下事故了。所以……

有很多关于死亡的生命周期分析，但也有，你知道，每太瓦时的碳排放量。现实情况是，就发电而言，核能更高。因此，分母非常大。等等，更高的回报？产生的电力更多。每……每任何东西。所以太瓦时更高。是的。高得多。是的。哦，所以这就是它获胜的方式。我明白了。当然。

她在那里进行了一些快速的分子分母计算。你跟上她的思路了吗？她让你右转了。不，不，因为如果你让仓鼠在跑步机上发电，而它杀死了1000只仓鼠，那么它们产生的能量本来就不多，对吧？所以死亡率相对于能量回报，这个比率对你不利。再说一次，如果我错了，请纠正我，凯瑟琳，核武器在产生能量的能力方面非常强大

无论是谁在做什么而死，另一端产生的能量如此之多，以至于它弥补了这一点。这是一个相对数字。这是一个相对的，正确的。但这是否意味着需要更多的监管和某种可再生能源？就像你说的太阳能一样。比如，你知道，在Jiffy Lube工作的家伙现在正在向你出售太阳能电池板，并且半醉地安装它。比如，不是……

这听起来像是你自己的糟糕经历。我们称他为我的叔叔。这太精确了。我的叔叔阿奇。但这在某种程度上是否意味着，如果死亡率与可再生能源相比达到这种水平？

有趣的是，风能、太阳能、地热能和核能等可再生能源都属于同一类别，这比化石燃料低得多。而且，你知道，核能最终会获胜，因为从历史上看，核能一直是最大的无碳、无排放电力来源，对吧？正是化石燃料的排放，你知道，这确实使它们在绝望的太瓦时方面达到了完全不同的数量级。所以我会说

可再生能源是安全的。核能是安全的。地热能是安全的。当你谈论安全时，你真正需要担心的是化石燃料，因为它们以一种真正可证明、清晰的方式影响人类健康。有多少人死于煤矿开采？这是一个很好的问题，对吧？世卫组织已经估计了化石燃料行业的全部总成本和死亡人数，并将其分为与颗粒物相关的过早死亡等等。我不知道死于煤矿开采的确切人数，但它不是零。

好的。相当高。顺便说一句，当物理学家说不是零时，这并不意味着是一两个。相当高，对吧？比如你会在坍塌中失去人员。好的，我们总共拥有清洁、高能量的聚变和裂变发电，但我们仍然有一些放射性物质。这会让人们不高兴。

超过零……不是在我的后院。不要把它放在那里。你和那些NIMBY，他们就在那里。我的意思是，这就是为什么它们都用大写字母拼写，因为他们想让你知道这就是重点。所以听起来并不那么干净。但是你不能指出核电已经存在多年，人们已经接受了放射性废物到处乱扔的事实吗？这并不是一个全新的概念？好吧，他们不是接受它的存在，他们接受凯瑟琳刚刚告诉我们的处置计划。

保罗是对的，你知道，它对人们的日常生活没有造成巨大的影响，因为它是来自裂变反应堆的极其少量乏燃料。

我们有60年的乏核燃料。你知道，它一直在为美国的电力生产贡献近20%。它产生的材料足够多，如果你忽略包装并关注铀，可以填满一个足球场，高度不高，你知道，

几米高。人们似乎忽略的是，如果你在星期天晚上把垃圾扔出去时把它放在合适的袋子里，那就是放射性物质。他们会把它捡起来。哦，是的，是的。没错。把它放在蓝色的袋子里。把它放在史坦顿岛。提醒我永远不要住在你的附近。没错。那是发光的保罗的房子。是的。所以问题是，这些东西埋在地下很深。

等等，但你混淆了两件事，我认为它们是可分离的变量。你说核武器很脏是因为裂变很脏。好的，但聚变并不那么脏。我理解这一点。那是真的。

它只是还没有发生。所以，凯瑟琳，在你思考这个问题时，你是否将它们结合起来作为未来的解决方案？或者你完全倾向于聚变，对利弗莫尔实验室最近进行的点火测试感到兴奋？呃，

我是一个裂变女孩。我是一个典型的核能裂变人员。我对聚变非常乐观，但这需要相当长的时间。有趣的是，你可能知道这一点，NIF测试是一个惯性约束聚变实验。许多试图在短期内将聚变商业化的商业提案更像是法国的ITER装置，它是磁约束聚变。这是一种略有不同的方法和可接近的方法。

在Eater设备中看到真正的突破可能还需要几年时间。所以，你知道，我们期待着在诸如第一壁保护等方面取得一些突破。但对我来说，我在这里谈论的是

某种常规核能和先进裂变能，这现在就在眼前。所以我们正确地将其纳入讨论。我还在等待来自《回到未来》的家庭聚变Mr. Fusion。是的。所以问题是，我们似乎还没有掌握聚变，无法使其按照我们真正想要的方式运行。还没有。但这是否是这种等离子体聚变的延伸，它具有

它有一个盈亏平衡问题，对吧？输入的热量多于输出的热量。这是传统聚变过程的延伸，对吧？所以没有运行的聚变反应堆。那里，比如，将来可能会有。也许如果你们更努力地尝试，就会有。

是的，我不是聚变科学家。我喜欢在核等离子体无线电中工作。来了来了。好的。它朝那个方向发展了。顺便说一句，当你还在能源部工作时，你晚上下班后会把恒温器调低吗？我只是好奇。好的。每个电灯开关上都贴着一个“别忘了关掉我”的小贴纸。嗯哼。

好的，那么未来主要的能源消费者将会是什么？人工智能数据中心当然算一个。然后我们看看量子计算。我们有比特挖矿。加入电动汽车的开发。我的意思是，我们可能已经计算过了，因为我加入了能源部，显然，我们可能已经计算过了，但是我们是否已经计算出了足够的能量

就这种消耗将如何呈指数级增长而言。是的，完全是数据中心之类的东西，但它也增加了电气化，例如电动汽车，但也包括各种其他东西，以及对需要电力和热量的工业制造业的复兴。我们看到无碳钢铁公司希望在美国启动，但它们没有足够的热量。你从哪里获得热量？通常你燃烧化石燃料。

很少有清洁能源能够提供这种直接的热量。核能可以做到这一点。所以，是的，我们有巨大的需求。我们是否已经考虑到了这一点？你知道，未来几十年支持数据中心所需的千兆瓦级新产能的预测，以支持这些类型的

努力，每次你看到新闻时，它们都在增长。因此，我们正处于现有清洁能源基础设施必须扩大以支持这些数据中心的地位，特别是那些需要

全天候可靠、始终在线的电力的数据中心。如果您拥有一个价值数十亿美元的数据中心，您不希望它以2%的容量运行，因为风停止吹了。无论天气如何，您都需要全天候100%的电力。而问题在于这些数据中心，它们将继续存在于各地，以及传统发电厂、核电站的规模，您

必须转向SMR，对吧，它们还没有完全开发出来。保罗，你能告诉我们其他人SMR是什么意思吗？小型模块化反应堆。他说的对吗，凯瑟琳？是的。他说的对。好的。你知道我必须一直带着这个人有多累吗？

但从这个意义上说，距离是一个问题，对吧？因为如果你的数据中心离能源来源，核能源来源太远，你就会丢失数据，丢失能量。因此，它变成了能够建造许多这些SMR。

它们更小，可以更靠近数据中心。是的，你完全正确。输电，特别是建设新的高压输电线路以将千兆瓦的电力从发电机输送到消费者，成本很高。它穿过通常需要许可证的土地。有时它可能非常缓慢。因此，将数据中心与小型模块化反应堆建设共同选址具有优势。

这些建设中的模块化程度越高，当然也应该有助于我们部署它们的快速性和可靠性。其想法是，建造千兆瓦级的核电站需要很长时间，但如果您建造一个30%的电厂，

300兆瓦的反应堆，那么也许您可以建造更多这样的反应堆，获得一些经验教训。它们可能会更快地移动。您每千瓦时的费用可能会略高一些，但您应该能够更快地部署它们并更快地学习，从而降低这些建设学习的成本曲线。这是一个尚未实现的未来。

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我是尼古拉斯·科斯特拉，我是StarTalk在Patreon上的自豪支持者。这是尼尔·德格拉斯·泰森主持的StarTalk。我们可能在30多年前建造了最后一个大型核电站。在美国？是的，在美国或发达国家。现在你说的是什么新技术，小型模块化反应堆？SMR。

对一些人来说是SMR。先进反应堆。所以你有这些微型反应堆，你已经有了所有这些不同的缩写。我们现在在这些技术方面处于什么位置？未来裂变和聚变的选择是什么？正如你所知，你必须让它们靠近。NIMBY们会跳上跳下，大声尖叫。我们知道这一点。那么我们该如何解决这个问题以及使用什么技术呢？

是的，我认为我们在先进反应堆领域拥有各种规模的技术。美国最近建造的两个装置是Vogtle 3号和4号机组。这些是西屋电气的AP-1000。它们很大，就像传统的核反应堆一样，但它们包含了一些被动安全措施。因此，它们是千兆瓦级规模的3+代设计。

它们的建设时间和预算都严重超支。因此，人们越来越倾向于缩小这种设计，一种更小的轻水反应堆。你从Holtec和GE Hitachi那里获得了设计。西屋电气有一个缩小版的AP-1000，叫做AP-300。是的，NuScale是这些小型模块化轻水反应堆设计之一。但除此之外……

你还可以建造小型模块化先进反应堆设计。有许多公司正在寻求在能源部的支持下进行商业化，并且已经进行了两次部署。这将涉及更先进的冷却剂和燃料，例如钠，这是一种液态金属。那是熔盐吗？是的。MSR？是的。钠对你有何作用？因此，钠作为冷却剂具有一些很酷的功能。

但冷却剂，它具有高导电性，因此它在将热量从燃料转移到涡轮机中（最终通过交换过程）所需的位置方面非常有效。但这种传导性非常有用，它对于我之前谈到的临界性的中子控制也很有帮助。

所以它吸收中子。是的，所以它通过不缓和中子来保持中子快速。如果您将其与金属燃料相结合，钠冷快堆有机会使用反应堆物理学和来自燃料膨胀、冷却剂膨胀以及冷却剂的中子行为的负反馈来驱动功率下降，如果功率下降。

高，保持平衡。受监管。但这是否也存在实用性问题？因为腐蚀是该过程中的一个问题，对吧？所以，关键是，在这种情况下，钠是一种液态金属。当它与其他物质结合时，它会变成盐。有盐反应堆。我们可以谈谈这个。但是，是的，钠本身也有一定的腐蚀性。你无法看透它，因为它是一种液态金属，而且它是易燃的。所以当它变湿时，它往往会燃烧起来。

好。知道这一点很好。所以它只是变湿了。花一点时间提醒我们一下。我不想把它简化得太多，但如果我这么做了，请纠正我。最后，你所要做的就是创造一个热源来提高水的温度

这将旋转一个在其内部具有磁场和线圈的涡轮机以发电。自从法拉第以来，我们一直就是这样发电的。一半是老式的。对吗？一半是老式的。对吗？是的。它几乎完全像一个燃煤电厂。你只是用不同的方式烧开水。用不同的方式。使用蒸汽。不同的热源。

我的意思是，目标是获得更高的温度吗？我的意思是，我们是在地球上建造一颗恒星吗？我们在做什么？用裂变在地球上建造一颗恒星会非常困难。至于这件事，我们期待着我们的聚变同事。但是，正在部署的一些具有这些先进冷却剂的裂变反应堆的安全温度将比传统反应堆高得多。我们正在谈论……

800摄氏度，非常高的温度，这比我们通常从传统轻水反应堆中看到的300摄氏度高出很多。所以水的温度越高，我的意思是，它是在压力下，我想，对吧？是的，绝对的。如果你要直接使用这种热量，那么它对工业应用非常有用，例如

你知道，还原钢铁，为钢铁制造过程还原铁。而不是通过涡轮机从中发电。对。而不是燃烧天然气或煤炭来产生直接热量。X-能源高温气冷反应堆的第一个应用将在陶氏化学工厂，他们将同时使用直接热量和他们转换的电力。一些直接来自反应堆的热量根本不会转换成电力。

好吧，有了这么高的温度，你不能产生更强大的电力吗？我找不到更好的词了，这种电力可以在更远的距离内传输而不会损失？这并不是我们把热量转换成电力的方式，但这确实如此。那是一个不。

- 高温热量质量更高，因为更容易转换。你的损失会少一点。- 是的，非常好。非常重要的一点。- 好吧，尼尔，我现在听到的是这是智能手机的下一代产品，对吧？所以你有了这些又大又笨重的手机

过去在80年代使用过，肩扛式的那种，你知道，马格南·派会用到的那种，不，不，或者或者壁虎，对，对，所以现在是肩扛式的，我记得，好吧，1987年，我实时观看了这部电影，我看着我说，哎呀，我希望我很富有，是的，就像那样，我有一个装在手提箱里的电话，所以现在它们越来越小，但我们从中获得的温度越来越高

这听起来很像智能手机的情况，以及它们的成本和谁在为此买单。好吧，我认为你把两件事混淆了。同时发生的事情是

芯片变得更高效了。对。所以你的笔记本电脑过去会烫伤你的大腿。它现在不会那样了。你放了什么进去？坚果！没错。为什么它会在你的大腿上？所以，凯瑟琳，如果我们有量子计算，它在更短的时间内进行更多的计算，最终这将减少能量消耗，不是吗？还是不是？是的，人们会希望如此，对吧？然后

然后你可以将这种能量用于其他将促进人类繁荣的事情，对吧？我们也可以用它来取代我们仍然依赖并导致气候危机的化石能源。正如我所说，这些小型模块化反应堆……SMR。谢谢你提醒我。它们到底要花多少钱，谁在开那张支票？

每个设计的具体成本还有待观察。但是我们正在考虑一种情况，我会推荐你参考能源部发布的升空报告，但它估计新的核电，你知道，将介于每兆瓦时120美元到第一种，一直到第n种，可能在每兆瓦时60美元的范围内。这是一个很大的范围，但它与我们在观察时看到的范围非常相似

你知道，可再生能源加上电网规模的储能，这是唯一可比的可靠的24/7清洁能源……

涉及可再生能源，对吧？替代方案是带有碳捕获的天然气。当然更便宜，高端可能在100美元左右，低端在每兆瓦时60美元左右。地热能的范围非常非常大，但与核能非常相似，高端为130美元，低端为57美元。水电总是很便宜。

我最近在冰岛，他们几乎100%使用地热能。我的意思是，他们坐在多个火山之上。但问题的一部分是不是像有两股技术在相互竞争？换句话说，对能源的需求，对吧？例如，在2060年，仅流媒体服务就将达到12230个，对吧？好吧，你将拥有能够自动浇水、自动施肥并能与你交谈的室内植物，对吧？我希望如此。说真的，你能满足这种需求吗？

你知道，那些懒惰的聚变人员显然没有突破界限，只是，你知道，他们只是敷衍了事。不，说真的，所以我们能否足够快地开发能源来满足这些令人难以置信的需求……但是我们已经变得更高效了。例如，我想说我家所有灯泡的总瓦数……

可能只有100瓦。我有50个灯泡，它们都是LED灯。好吧。知道了？所以，凯瑟琳，我甚至没有……

离开房间前关灯，因为我不需要。但是进步，我的意思是，很快就会出现一些会让你内疚的镜子，你只需要站在它前面说，真的，这就是你想吃的吗？就像，我似乎在这件事上触动了你的神经。或者你是在谈论你自己的生活？没错。是哪一个？没错。所以，说真的，所需的技术是否存在，它能否满足我们甚至还没有预见到的需求和新需求？

这是一个很好的问题。能源部估计，如果我们想在2050年实现净零排放……净零什么？净零碳排放。碳，谢谢。好吧。是的。我们将不得不……

至少建造550到770吉瓦的稳定清洁电力。其中一些将是水电或地热能等，电池储能。但至少大约200吉瓦需要是核能。我们并不是唯一进行这种计算的人。在世界各地，数十个国家承诺将其本国的核能增加两倍。但仅仅因为我们有……

我们中间有地平论者，不要说全世界，说全世界各地，好吗？请再给我说一遍那句话。你必须说出来，不是吗？我必须说出来。绝对的，是的。全世界各地，数十个国家承诺将核电增加三倍。好吧，所以我们有一个几米高的足球场大小的乏核燃料，对吧？正确，是的。这些新型先进模块化小型模块化反应堆，我们好朋友SMR，

它们中的任何一个能够回收这些乏燃料吗？其中一些可以。我之前提到了钠冷快堆，它使用金属燃料。虽然TerraPower目前不打算在美国进行回收，但它是一种适合其他国家进行的回收类型的技术。例如，法国回收了大量的乏核燃料，从而减少了体积、质量和长期放射性的寿命。

通过将寿命最长和最有用的同位素放回反应堆中。我们可以做到这一点，但在美国，我们目前还没有进行这项工作的基础设施。因此，需要政府做出真正的努力才能在回收方面取得进展。但是，你知道，当我还在能源部时，这绝对是我们一直在继续进行研究的事情。商业方面也有很大的兴趣看到……

回收在选择方面重新摆上桌面。之前也提到了熔盐反应堆。我应该指出，在SMR-MSR领域，熔盐反应堆也非常适合回收。我喜欢ASMR领域。还有？是的，是的。你的核电怎么样？是的。告诉我吧。

是的。我们还在开采铀吗？地球的地壳中还有足够的铀吗？是的，我们还在开采铀。世界上一些最好的铀来自加拿大的矿山，但它存在于许多地方，包括美国、澳大利亚、哈萨克斯坦。格陵兰岛呢？哦，天哪，太快了。所以是的，我认为

现实情况是，除非你进行大量的回收，否则你将继续开采铀。所以是的，回收将减少我们对新鲜铀的需求。但问题的一部分是不是这方面的政治担忧，对吧？我们研发出这项伟大的技术和为这些数据中心提供能源的SMR越多，那里的铀就越多，但并非每个国家都有。其中一些国家与我们关系不太友好。恐怖分子接管。所以

你如何考虑这一点？是否应该同时开发其他远离核能的技术，这样我们就不会如此依赖铀和潜在的……- 是的，你有没有与国务院的热线？- 是的。- 好吧，它基本上归结为不回到依赖单一……- 没错。- 是的，我认为这就是问题的关键。- 对。- 没错。- 如果一个部门出现问题，你只需改变经济状况。但如果你有一个单点故障，

一切都在依靠石油运行。如果你被困在化石燃料中，那么就会出现问题。铀燃料循环中最大的瓶颈是，你知道，铀的开采，有很多来源。但是然后是加工、转换和燃料浓缩的过程，你增加了每公斤总铀中铀-235同位素的数量……

这种浓缩过程和燃料制造过程在国际上发生在数量少得多的设施中。所以，是的，你知道，正如你所说，国际合作对于确保，你知道，如果俄罗斯，历史上在过去20年左右的时间里主导了转换和浓缩能力，

如果他们决定不向美国出售，我们需要在美国和我们的盟友（法国、英国等）拥有更多能力。这已经开始了。事实上，在我身后就是我们禁止俄罗斯和俄罗斯进口铀的法案，以便我们能够……

保护我们投资新浓缩能力的一些能力。凯瑟琳，如果你有所谓的乏铀，这基本上是裂变的废物，铀裂变，

回收它意味着什么？你必须将同位素提升回去，或者再次将其放入粒子加速器中？因为你有铀。你将如何做到这一点？所以有两种不同的方法，但基本上，你开始使用的乏燃料是铀原子和分裂裂变产物的混合物。所以铀原子分裂成的两个部分，这可能是碘和锝，实际上是元素周期表中一半的同位素。

或在核素表中，需要分离这种混合物

以便将这些裂变产物从总数中去除，即已经分裂的原子。我认为公众普遍不熟悉核素表。我们都知道元素周期表，因为那是坐在化学课前面的那个神秘的盒子图表。核素表，那些总是在更高级的化学课上。我没有上的那一门课。或者物理课。所以它不仅列出了元素，还列出了……

每种元素的可能性？这是一个更复杂的图表，对吗？是的。它复杂得多，对核工程师来说非常有用，因为我们在裂变过程中会在反应堆内部产生很多这些同位素。好吧，所以你可以追踪它们的下落。你可以制作一些鸡尾酒来找出哪些同位素更好地协同工作，以便能够向前推进吗？

这是一个有趣的想法。你知道，其中一些属于在工业应用等方面有用的化学组。所以回收的一个有趣的可能性，我稍后会讲到你是如何做到的，但回收的一个有趣的可能性是，一些在反应堆中没有用处并且是废物的产物，其中一些产物很难以其他方式产生，但可以用于回收。

你知道，医疗原因、成像和其他类型的放射性物质。你列出了锝作为一种副产品，我看到它被用于医学成像。这就是你所说的可能回收部分这种材料的意思。绝对的。99m锝通常用于甲状腺成像等。对，对。酷。所以它是在翻你的垃圾桶。没错。是的。

一个非常专业的、高精度的放射性垃圾桶。是的，但是你怎么——你不能将铀提升回它需要的同位素，然后运行它？不。但一般来说，你最终会做的是取出这些裂变产物，你仍然会剩下大量的浓缩材料。在裂变过程中，你一直在培育少量的钚。一些铀-238原子吸收了一个中子，然后是另一个中子，它们在核素表中向上移动到钚-239，这是

也是易裂变的。所以你可以将铀和钚都放回反应堆中有效地使用，以及一些其他超铀元素，这就是回收。你可以用含水化学或电化学来做到这一点。这与回收塑料没有什么不同，或者它们必须承担其废物的重量。没错。没错。到时候我可以把我的核废料在星期天扔到垃圾场。你自己，是的。你进行垃圾清理。但是然后你在……

你把它分类，或者我让一个人帮我做。你为合适的废物准备了合适的垃圾箱。我有一个帮我分类辐射的人。你有一个这样的人？我付给他50美元，他就像随便吧。不是路易斯再次出现了吧，他很容易找到，他正在发光。你能解释一下为什么，这听起来像是一个新手问题，但为什么我们还没有更好地减少在这些过程中产生的放射性废物的数量？或者再次，你们所有科学家都很懒惰吗？

首先，体积一开始就非常小。但是是的，在燃料利用方面做了很多工作，以便你放入的燃料能够在实际可行的最大程度上得到利用。很多这样的结果导致了将利用更高初始铀浓缩度的设计。你会在许多小型模块化反应堆设计中看到这一点，因为它允许反应堆更小。在很多情况下，它将允许更高的燃料效率或燃料利用率。好吧，

从快堆中你会得到什么类型的放射性废物？它是一种金属、铀、钚裂变产物物体，对吧？而且它永远不会，当它从反应堆中出来时，它将保持原来的形式。你知道，你会看到很多辛普森一家式的图像，看起来像发光的绿色粘液。乏核燃料实际上是

来自传统反应堆的氧化铀。所以它是一种陶瓷。它非常重，而且是小的颗粒，但它是固体，而且相当暗淡。对于钠冷快堆来说，它将是一个固体金属圆柱体。对于熔盐反应堆来说，铀溶解在反应堆中的液态盐中，这些反应堆目前还没有商业化，但是

它们已经被提出，那将是液体。但这将是唯一一种具有某种液体废物的反应堆。那么乏燃料是否被转化成陶瓷，然后

埋在地下深处。这是因为它在我们在提取它之前就以这种方式起源于地球。我们是否以类似的状态将其送回？是的，它出来时是岩石矿石。然后当你把它放回去的时候，它通常是固体氧化铀。它被装在一个钢制容器中，然后是混凝土，以及一层又一层的屏蔽层。但是凯瑟琳，它们并不完全……

安全？是的，所以在这一点上，用我们开发的技术来维持稳定的、稳定的裂变反应是相当简单的。但是有

可能导致这种反应进入超临界状态。你必须花费大量时间来平衡反应堆中的反应。而聚变反应，它的趋势是结束。这就是为什么制造聚变反应堆如此困难的原因。这是一个非常难以维持的反应，因为它难以维持，而且没有这种优化

对于容易达到超临界状态，那么你最终就不会处于这种你可能会变得过于强大、产生你没有准备好的额外热量、熔化东西等等的情况。所以从根本上说，由于聚变反应的稳定状态是不发生，所以保持它们的安全性要容易一些。而且你没有放射性……

所以，在聚变中，有被激活的副产品，但不是那种长期具有高放射性的高水平裂变产物，我们必须将其作为裂变中的乏核燃料进行管理。明白了。你必须以某种谨慎的方式处理它。没错。

多个国家正在为此取得真正的进展。芬兰即将开始运营其最终处置库。加拿大刚刚为其最终处置库选址。瑞典已经获得许可开始建造其最终处置库。还有一点要补充。我认为这里的恐惧因素是，如果发生事故，它将杀死的人数比煤矿事故多得多。你可以吹嘘

每太瓦时的死亡人数，核电看起来非常好，直到它们看起来不好。如果发生一些灾难，如果恐怖分子接管了工厂，或者它成为武器的目标，

并且发生某种放射性泄漏，如果是在裂变中。如果是在聚变中，也许，正如你所说，它不是自驱动的，所以也许你会把它扑灭。但是你怎么告诉那些担心裂变广泛程度的人

与任何其他能源造成的任何其他死亡来源相比，事故造成的损害有多大。如果我有时间带那个人去核电站，我会去的，并向他们展示安全壳结构。但如果我没有，我会向他们展示桑迪亚公司进行实验的视频

保护我们免受核电站事故的结构。所以桑迪亚，它是FFRDC吗？是的，桑迪亚国家实验室。在新墨西哥州？我认为它们在新墨西哥州吗？是的，没错，在阿尔伯克基。有一些实验表明，你可以将喷气发动机直接撞入安全壳建筑物的侧面，这是一种标准的钢筋混凝土结构，反应堆上方的圆顶。

而且它完好无损。谁会想到要进行这样的实验？那是《碟中谍》里的。他们正在拍摄。他们应该把它扔进去。汤姆想要一个新的挑战。如果我们谈论的是不在我附近，对吧？嗯哼。

你如何让人们加入进来，这很好。教育，让人们了解安全知识。如果你想让人们加入进来，并且你的核电站（无论大小）都在他们的附近，那就建一个Chick-fil-A吧。如果你在核电站旁边建了一个Chick-fil-A，人们就会加入进来。你做一个免下车服务。你享受……这就是它的运作方式。我从来不知道。这是核能部的新的公关活动吗？没错。核废料和Chick-fil-A带给你……

这样的发电厂确实会创造很多就业机会和社区喜爱的税收收入。也许他们用这些钱来建造Chick-fil-A。好吧，数据中心令人惊讶地与AI背后的那些人相连，他们是

科技兄弟。因此，对于他们的未来发展模式来说，拥有清洁可靠的能源非常重要。所以科技兄弟们肯定会在未来推动整个事情，因为核能确实会成为未来的主要能源来源。我们已经看到了这一点。我们已经看到了招标请求和

是的。

资金已经流向了那些新的部署和重启。我认为拥有这些雄厚的财力来降低最终产品构建的风险是有帮助的。但是是的，它有望产生比这些科技公司需要的更多的电力，因为这是我们国家需要的。

在我们不断追求资本主义和销售任何我们可以销售的东西的过程中，我们是否会看到这些SMR变得如此之小，以至于它们实际上会被推销为你可以自己在家中拥有自己的核反应堆，对吧？就像我可以看到的一天。你自己的发电机。这就是聚变的全部意义。好吧，我的意思是，但这赋予了“用核武器消灭剩菜”一个全新的含义，对吧？这是它的极限吗？你将用核武器消灭剩菜。这是一个例子。1968年，电影《2001太空漫游》上映。

想象2001年的世界，那是在那之后33年。他们无法弄清楚的是，计算的未来将是分布式的而不是集中的。

所以对他们来说，现代计算机就是这台巨大的计算机，如何？控制整艘飞船的超级大脑，超级大脑，他们并没有想到它可以小型化，你不需要一个整个房间，你可以把它放在你的臀部上，我可以看电影，我们可以一起看不同的电影，这正是加里提到的与智能手机发展的比较，这些反应堆可以变得如此之小，所以这是我向我们的专家提出的问题，并且

这是一个未来的可能性吗？让我补充一点，我对私营企业参与尝试解决我们未来的能源问题感到印象深刻，因为我认为它并不总是这样。每个城市都有自己的发电厂，或者每个县都有，就是这样。它是一个公用事业，它做了这件事，政府，就是这样。

但在一种创业氛围中，在我看来，是的，我想发明它，所以你从我这里购买产品。我想去野餐并炫耀，然后说，有人想要一杯冰沙吗？我们开始吧。我将用我的小型化核能来为它供电……这似乎有点过头了，但是……

是的，但这是一个规则。你可以摇晃。不，这是一杯非常好的冰沙。不是我做的。用能量粉、草莓、香蕉。这可能对监管机构和核不扩散界来说有点过头了。你想确保某些核材料得到非常好的控制和观察、计数、你知道，追踪。因为在一个宇宙中，如果你可以把它装在手提箱里，你知道，

公文包里，那么就有可能用一些乏燃料制造脏弹。周围有太多坏人，所以它不能没有许可证。我们正在把它扔到未来。到遥远的未来。是的，有了我们的核家庭朋友先生聚变。先生聚变，是的。我的意思是，我们实际上还有多远？这些东西显然正在测试中，但是我们离能够将它们商业化地投入……

一种上线的情况还有多远？是的，前几台正处于建设的早期阶段，我们预计它们将完成

其中一些人希望建设时间为五年，但可能更像是十年。然后，如果我们在未来一两年内没有更多订单，那么你必须再等十年才能获得下一个。所以我们从数据中心和其他类型的公司、像Dominion这样的公用事业公司考虑小型模块化反应堆中看到，然后你就会看到这些订单。这是一个机会，让这些第一批部署在未来五到十年内连接到电网。

然后是接下来的许多。我只是想要一个在我的地下室。我想能够去参加一个派对，然后说：“在我的地下室里安装一个核反应堆。”你只需要控制——你认为有人会参加这个派对吗？没错。你只想成为第一个在街区拥有核反应堆的人。那个人只是看着你，就像，“什么？”然后走出去。好吧，我们必须降落这架飞机。所以，凯瑟琳。

你现在正在做什么？所以我领导一个研究小组，编写用于模拟高级反应堆及其燃料循环的软件。我们今天谈论的大部分内容，我都与我的研究生一起编写多物理场软件。

多物理场是什么意思？这是什么意思？是的，当你结合不同的物理学时，尤其是在结合不同尺度的物理学时。就我而言，它是非常小的埃米和10^-14秒量级的尺度上的中子学。哇。与热工水力学相结合，这更像是秒和米。如果这两件事相互影响，那么当你在谈论反应堆反馈和反应堆事故时，它们确实会相互影响。实际反应是这个微小的核东西。对。

它必须插入这个宏观设施中，你从中提取能量。所以我以前没有这样想过。多物理场，是这个词吗？没错。多尺度多物理场，如果你想听起来很花哨的话。不仅在大小上，而且在现象的时间尺度上也是如此。没错。没错。

没错。所以我研究的是先进反应堆，比如熔盐反应堆、高温气冷堆、钠冷快堆以及循环利用策略。这非常重要。好的，但是你在大学里是靠什么谋生的呢？你还会教书吗？我会。我绝对会。这是我在这世界上最喜欢做的事情。我相信你明白。

怎么样？很酷。只要确保她是一个诚实的经纪人。听起来她确实像。你看起来很擅长这个。你很容易让人产生共鸣。你让那些不了解这个世界的人也能理解。不过，我可以借用几个笑话。我觉得他们笑得不够。一个笑话50美元。你同意了。当整个地方都被核武器融化的时候，我想去你的掩体里。我知道你拥有最好的掩体。我知道你有的。只有在我能参加地下室有反应堆的聚会的时候。

就是这样。一切又回到了原点。好吧，让我在这里提供一个宇宙视角。好的。如果可以的话。可以。是的。我们这些年纪大的人还记得50年代和60年代，人们想象着未来。我们不需要等待超过一个

月，也许甚至不需要一个星期，主要的杂志，《生活》杂志、《展望》杂志就会有一篇封面故事，讲述着明天的城市、明天的家园、明天的交通、明天的食物，你会看到这些艺术家对明天会是什么样子的插图，而明天并不是无限遥远的，它就像在你的一生中一样，而且

所有这些预测中唯一错误的是，它们假设我们将拥有无限的能源。因为每一个插图中，都有飞行汽车、电动人行道，一切都是由一个动力源、一个能源驱动的。而它出错的地方在于，不，我们并没有进入一个拥有无限能源的未来。我们进入了一个廉价计算的未来。

所以我们成为了一个信息技术未来，而不是一个能源技术未来。而我现在想知道的是，听到这些即将出现的进展以及我们的需求，也许虽然已经很久了，但我们正站在一个未来的门口，在这个未来，我们将从十几种方式中获取能量，并且拥有足够多的能量来做任何我们想做的事情。

这是一个宇宙视角。让我们一起感谢凯瑟琳·霍夫对行业现状的精彩阐述。而且，伙计。总是很有趣。很高兴见到你，伙计。当然。告诉弗兰克·奥兹我向他问好，因为当他在节目中时，我们成为了好朋友。是的，他不是粉丝。好吧。

你为什么笑？因为这很有趣。好吧，加里，我们下次再联系。对于《星际访谈》特别版，尼尔·德格拉斯·泰森，一如既往，祝你继续仰望星空。

当我50多岁的时候，我学到了一些东西，比如家庭是多么宝贵。工作总是可以等待。而且99%的50多岁的人已经感染了导致带状疱疹的病毒。并非所有有风险的人都会患病，但我患了。痛苦的水泡性皮疹扰乱了我几周的生活。不要以艰难的方式了解你的带状疱疹风险。

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