美国核回收厂可从铀燃料中提取100倍的能量

一家美国初创企业与美国首个国家实验室携手，利用先进的火处理技术将乏核燃料回收利用，转化为快中反应堆的能源。

总部位于纽约的核技术公司BLSK Energy于5月18日宣布，已与伊利诺伊州的阿贡国家实验室（ANL）签署合作研究与开发协议（CRADA），以实现该方法的商业化。

火药加工（或称火化学工艺）是一种高温冶金工艺，可能实现核燃料的再利用。配合快中反应堆使用时，可从铀中提取多达100倍的能量。

公司计划于2034年前启动一个试点回收设施，将核废料转化为适合先进快中反应堆的材料。BLSK Energy董事总经理兼联合创始人Bruce Landrey表示：“前方的道路雄心勃勃，但可实现。”

核废料回收

美国已积累约95,000吨（104,000美吨）的废核燃料。目前它们存放在全国75个以上的地点。然而，乏核燃料从反应堆中移除后具有放射性和热量。

此外，尽管其中高达96%是剩余的铀，而铀是核反应堆的主要燃料，但其中也含有放射性废弃物和比铀更重的元素，如钚，这些元素极其危险。

尽管长期推迟的乏燃料永久处置计划仍未解决，核工业在确保未来反应堆燃料充足方面面临另一项挑战。有限的燃料供应和不断上涨的成本都是先进反应堆开发的主要障碍。

为应对这一挑战，BLSK Energy的试点回收设施将利用火化学加工将核废料转化为可用的反应堆燃料。公司通过与ANL的协议获得了该技术的独家访问权限，而ANL则是该工艺的首创者。

该协议还使公司能够使用ANL经验丰富的核再处理科学家、工程师以及研究设施。“BLSK有难得的机会解决核能面临的两个关键问题;回答“废料怎么办？”这个问题，同时为先进反应堆提供可靠且经济高效的燃料供应，“兰德雷继续说道。

一座新的燃料厂

火处理利用熔盐和电力从高放射性废料中分离和回收有价值的核材料。据信它能提高效率和防扩散能力。

该技术将减少废物量，同时从废弃燃料中提取额外能源。当与快中反应堆配合使用时，据报道它可释放出比传统反应堆多达100倍的铀能量。

据ANL称，该技术可提供长期的经济实惠铀燃料供应。通过回收所有锒系元素（元素周期表中钦之后的放射性化学元素），该过程可以显著减少核废料的产生量。

这也可能将废弃物隔离时间从大约30万年缩短到300年。兰德雷在新闻稿中总结道：“以知识产权和设施设计为起点，使我们的工作达到高度成熟度，通过降低技术、监管和投资风险提升了确定性。”

ANL的支持将由高级核项目主任兼ANL杰出研究员尹一昌博士领导，他创造了该火处理技术。