美国核能复兴需全产业链支撑

核能再次成为美国能源讨论的核心。小型模块化反应堆(SMR)、先进反应堆设计以及关停的公用事业规模电站可能重启的消息占据头条。这种兴奋是可以理解的：核能提供可靠、零碳排放的基荷电力，并增强能源安全。

但仅仅关注反应堆会错失全局。除非美国投资于整个核燃料循环——从铀矿开采到长期废物贮存，否则核能产业的复兴无法成功。若不加强这一工业支柱，核能的潜力可能更多停留在愿景而非现实。

评论

核燃料循环始于铀矿石开采，随后经过转化、浓缩、燃料制造、运输、利用，最终是乏燃料(SNF)的管理。反应堆往往最受关注，但每个阶段都至关重要。每个环节都必须在产能、劳动力和监管成熟度方面扩大规模，才能使核能在国家能源未来中发挥有意义的作用。

国内铀矿开采已经萎缩。美国严重依赖进口，特别是从俄罗斯进口。2024年《禁止俄罗斯铀进口法案》禁止进口俄罗斯天然铀和未辐照的低富集度铀(LEU)，激励了国内生产。近期统计数据显示美国铀产量有所增长，但进一步扩张面临障碍，包括漫长的许可程序、环境审查、社区关切、熟练劳动力短缺以及大量资本需求。稳定的国内铀供应对于支持现有反应堆和新一代先进设计至关重要。

开采后，铀必须转化为六氟化铀并进行浓缩以提高U-235浓度。转化是一个瓶颈，美国仅有一家商业转化设施在运行，第二家正在考虑中。浓缩能力有限，历史上依赖单一商业设施。联邦激励措施已促使公司开发新的浓缩设施和技术，包括生产高浓度低富集度铀(HALEU)——这是许多先进反应堆所需但国内供应链有限的燃料。需要投资于转化和浓缩基础设施，以确保先进反应堆能够获得所需燃料。

燃料制造设施将浓缩铀加工成针对特定反应堆设计定制的燃料组件。传统轻水堆的制造能力已很成熟，但许多SMR和先进反应堆需要新型燃料类型——例如三层结构各向同性(TRISO)颗粒、金属燃料或基于HALEU的组件。建设这些制造生产线需要资本、监管批准和专业知识。在联邦支持下，几家公司正在迎接挑战，但需要更强大的制造生态系统才能将先进反应堆从示范推向商业部署。

核材料必须安全可靠地运输，这需要经过认证的容器、专用铁路车辆、训练有素的人员和详细的路由批准。美国获得许可的容器设计和制造商数量有限；认证新的设计和制造商可能需要数年时间。运输能力必须扩大，否则可能成为另一个减缓反应堆部署和燃料交付的瓶颈。

讨论燃料循环不能不涉及乏燃料。如今，大多数乏燃料以干式贮罐形式贮存在反应堆厂址——这是一种安全但临时的解决方案。随着《核废物政策法案》的失败，美国既没有集中的中间贮存设施，也没有永久地质处置库。新一轮反应堆建设只会增加乏燃料的数量。最近的国会听证会强调，可靠的长期废物策略对于有意义的核能扩张至关重要。

核燃料循环由涉及多个机构的复杂监管框架管理。美国核管会(NRC)监督转化、浓缩、燃料制造、运输和乏燃料贮存。NRC、能源部(DOE)、环境保护局和其他联邦及州监管机构监督铀矿开采。运输部监管核材料的运输，而DOE负责长期废物处置。

这一框架是健全的，但并非为当今多样化、创新驱动的核能产业而设计。问题包括漫长且不可预测的许可时间表以及针对传统技术制定的法规。行业领袖并非要求降低安全标准；他们需要现代化、风险指引的监管，以提供清晰度和可预测性。2024年《促进核能部署法案》已在NRC推动进展，但需要在整个燃料循环中进行额外的协调改进。

特朗普政府已采取措施重建国家的核工业基础。2025年发布的行政命令指示联邦机构制定协调的国家战略，用于国内铀生产、扩大转化和浓缩能力以及支持私人投资的燃料循环设施。这些命令还指示DOE评估长期乏燃料管理方案，并评估运输核材料的基础设施需求。这些指令——加上机构在燃料循环法规、乏燃料贮存基于同意的选址、运输规划指南及相关问题上的行动——代表了多年来最全面的联邦努力，以应对燃料循环挑战并为更具韧性、国内锚定的核能部门奠定基础。

核能的承诺不能仅通过反应堆创新来实现。燃料循环的每个阶段都依赖于其前后阶段，任何单个阶段的投资不足都可能阻碍整个系统。经济和国家安全机遇巨大：振兴国内制造业、高技能就业、技术领先地位和能源自主。通过协调投资和更新的政策框架，美国可以建设一个安全、可持续且具有全球竞争力的核能未来。

—Tom Dougherty领导Womble Bond Dickinson的核能部门团队。