Deep Fission是一家美国核能初创公司，成立于2023年，由Elizabeth Muller（莉兹·穆勒）和其父亲Richard Muller共同创立。该公司专注于开发15 MWe级的模块化微型核反应堆，采用成熟的压水堆（PWR）技术，并将整套反应堆系统部署在地下约1英里（~1.6公里）深的垂直钻孔中。这一技术路线独树一帜：在30英寸（约0.76米）直径的深孔中安置小型核反应炉，利用深层地下的天然地质条件充当屏障。这种地下布置消除了地面大型混凝土安全壳和笨重厂房的需求，从而降低施工成本、缩短建设周期，并显著减少对环境的影响。Deep Fission 的设计利用地下深处天然存在的高水压（约160个大气压）来取代传统反应堆沉重厚实的压力容器，实现了“天然压力壳”的效果。
每台Deep Fission微型反应堆的电功率设计约为15 MWe，热功率约在45 MWt量级。体积小、功率密度高的特点使其部署非常灵活：据官方数据，单个反应堆占地很小，若安装10座这样的微堆仅需约四分之一英亩土地即可实现约150 MWe的总装机，而100座微堆集群（1.5 GWe）占地不足3英亩。由此可见，Deep Fission的SMR（小型模块化反应堆）定位偏向于小型功率单元、批量部署集群供电的模式，以灵活满足不同规模的用电需求。
在核燃料方面，Deep Fission坚持采用传统的低浓缩铀（LEU）燃料，利用现有成熟的核燃料供应链。这一策略可避免许多新型反应堆概念常遇到的燃料供应瓶颈和延误，降低技术实现的风险。每座地下反应堆的燃料换料周期预计长达10~20年，这意味着反应堆一旦投运，可在无需频繁补燃料的情况下持续运行多年。另外，反应堆采用固有安全设计，例如具有负温度系数特性，在意外过热时能够自动降低反应速率直至停堆。反应堆上方还有一柱一英里高的淡水柱，作为额外冷却保障，可在紧急情况下为堆芯提供冷却。
Deep Fission微型压水堆的热电转换方案基于传统蒸汽朗肯循环。由于其反应堆属于压水堆(PWR)型，堆芯产生的高温高压一次回路冷却剂（加压水）通过地下蒸汽发生器（热交换器）将热量传递给二次侧工质水，将水加热沸腾产生蒸汽。这一蒸汽发生器被安置在反应堆深井中，与堆芯热交换，把核能转换为二回路的水蒸汽（不含放射性）。随后，高温蒸汽通过管道自然上升到地面，在地面驱动标准汽轮机发电机组产生电力。整套过程与传统核电站的二回路-三回路系统类似，只是将核岛的蒸汽发生器下沉到了地下，而常规的发电岛仍设在地面。
从技术需求看，这一方案需要的关键设备包括：地下蒸汽发生器（热交换设备），它既要紧凑耐用又需满足在深孔高压环境下运行的要求，用于将一次冷却剂的热量高效传递给二次水；蒸汽上升管路，长度约一英里，将蒸汽输送至地面；地面蒸汽轮机及发电机，要求在15 MWe等级容量下高效运行；凝汽器和给水泵等常规辅机设备，用于冷却回收二次蒸汽、将凝结水送回地下蒸汽发生器闭式循环。由于反应堆埋置很深，确保蒸汽在上升过程中压力和温度损失可控，也是设计需考虑的问题（长距离输送会有压降，但高压蒸汽自身具有良好的驱动力）。
需要注意的是，Deep Fission选择的是经典水-蒸汽循环而非引入新型工质或特殊热循环。一些先进微堆概念（如高温气冷堆、钠冷快堆等）可能采用氦气涡轮、CO₂布雷顿循环甚至斯特林发动机等发电方式，但Deep Fission明确坚持与传统PWR相同的方法：利用蒸汽轮机发电。这一选择的优点在于技术成熟、设备现成，可利用现有汽轮机制造供应链，避免开发新型动力转换系统的不确定性。同时，蒸汽循环的热效率在核电常用温度范围内（饱和蒸汽~280℃）也是较为可靠的，大约可以达到30%-33%左右的热电转换效率，这与一般大型压水堆电站的效率水平相当。
Deep Fission的地下反应堆还体现出一些特殊的热工设计特征。例如，由于反应堆处于深水柱底部，地下一英里深处水静压相当于约160个大气压。Deep Fission巧妙地利用这一深水压作为天然稳压器：反应堆在地下运行时，其一次回路工作压力本身就与深水压平衡（约160 atm），这减少了对传统稳压器设备的需求。换言之，“免费”的地下压力帮助维持了一次冷却剂的高压，有利于堆芯换热和避免冷却剂沸腾。正因为此，Deep Fission在宣传中提到无需大容积的稳压器，也不需要建造厚壁压力容器来承受高压——地下岩层和水柱共同构成了一个天然高压容器和辐射屏蔽体。这极大简化了核岛装备，从而降低成本和建设难度。
总的来看，Deep Fission的热电转换系统方案以“简化而不简陋”为特点：遵循传统二回路蒸汽发电模式，但借助地下环境减少了一次侧压力维持和安全壳方面的设备。所需的ORC（有机朗肯循环）系统或其它非常规转换装置并非必需。由于反应堆输出的热源品质较高（一次冷却剂约315℃，二次蒸汽接近饱和温度280℃），直接采用水-蒸汽循环即可有效发电。只有当出于特殊需求（比如进一步利用余热或适应更小功率模块）时，才可能考虑引入ORC作为底循环。但就目前方案看，Deep Fission倾向于利用成熟的蒸汽轮机技术满足发电需求。这种选择也意味着其需要高可靠性的蒸汽发生器和汽轮机设备来匹配地下微堆的运行。针对15 MWe的功率等级，可以采用定制的小型汽轮机（许多厂家有1020 MW等级的机组供应）或改进的螺杆膨胀机来执行能量转换。
目前，Deep Fission已获得知名风投8VC领投的400万美元种子前轮融资。这标志着该项目走出隐身阶段，进入加速研发和宣传阶段。公司报告已完成概念设计、提交监管参与计划，并与美国核管会（NRC）进行了概念设计审查等里程碑工作。按照规划，2025年确认首个选址，2026年提交许可申请，2028年获得建造运行批准，力争2029年秋正式商业运行首座地下核反应堆。
综上，Deep Fission的技术路线走的是“传统核反应堆设计 + 创新地下部署”的组合拳：在堆芯设计上尽量沿用现有压水堆成熟技术（燃料、控制、冷却皆与传统PWR类似)，而在工程实现上则大胆采用深孔钻探和地下安装的新方式来获得安全和成本优势。这一策略使其在竞争激烈的SMR领域占据独特定位：主打15 MWe微型反应堆、井下模块化集群供电、高安全低成本, 瞄准数据中心、偏远社区、高耗能工业等对清洁可靠电力有迫切需求的市场。
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1. $开山股份(SZ300257)$ 开发的成套地热发电设备主要包括两大系列：一是螺杆蒸汽膨胀发电机组，二是有机朗肯循环（ORC）膨胀发电机组。其中ORC膨胀机又细分为螺杆式和透平式（轴流式）两种技术路线。这两类发电设备覆盖的单机功率范围约为500 kW至15 MW，既可以处理高参数蒸汽，也能利用较低温度的热水/低压蒸汽资源发电。开山的ORC系统甚至能够有效利用温度低至100℃的地热流体进行发电，体现了其在低品位热能利用方面的优势。Deep Fission通过部署方式实现颠覆式创新，15 MWe微型反应堆，这一发电系统功率等级可被开山成套发电设备完美适配，微型反应堆“一井一站”翻版，单电站投入小，适合迭代开发。
2. Deep Fission的核堆是成熟的压水堆型核堆，核堆输出的热源温度(二次蒸汽接近饱和温度280℃)，从热工角度看，其二次侧提供的高压饱和蒸汽本质上与高品位地热蒸汽类似甚至更优，螺杆机结构紧凑、无需高速转子和复杂调节阀组，且对蒸汽品质要求相对宽松（可容忍一定湿度的蒸汽），非常适合无人值守或偏远地区连续运行。可以设想将核堆的二回路拆分为双级循环：一级膨胀机（螺杆式或小汽轮机）先利用饱和蒸汽膨胀至中间压力，二级ORC循环再利用蒸汽余热。开山的设备完全有能力覆盖从高压蒸汽到低温热水的整个范围，吃干榨净。
