深钻孔核废物处置获验证

美国初创企业Deep Isolation已完成一项由美国能源部（DOE）的Advanced Research Projects Agency–Energy（ARPA-E）计划资助、为期三年的研究。结果证实，深钻孔处置库是永久处置核燃料回收废物的一种安全且极具经济性的方案。

该研究评估了多种封装和处置方案，采用Deep Isolation的Universal Canister System（UCS），将其埋设在最深达1英里的地下。分析考察了Deep Isolation的UCS在水平和垂直深钻孔构型中的应用。

经分析，所有情景的预计成本均低于该计划设定的严格经济性目标，即每千瓦时发电量对应的成本不超过0.1美分。行业和美国能源部并非计算处置库单一、抽象的一次性总成本，而是通过将废物管理成本与反应堆最初向电网供应的电量直接挂钩，对其进行标准化。

基于物理原理的建模证实，长期安全准则能够轻松满足。在正常预期条件下，公众所受辐照的预计剂量比每年10毫雷姆的标准监管基准低数个数量级。

该项目是美国能源部ARPA-E CURIE计划的一部分，由Deep Isolation与Argonne National Laboratory（ANL）、Oklo和Case Western Reserve University合作开展。项目验证了从电解精炼工艺中分离出的核废物流与一般页岩和花岗岩地层中的深钻孔隔离完全兼容。

Oklo正在制定一项涵盖乏燃料后处理、燃料制造和发电的一体化燃料战略。该公司计划通过热化学后处理回收可用燃料材料，将这些材料制成燃料，并在其先进快堆中使用这些燃料。

尽管研究结果为闭合核燃料循环和管理先进反应堆废物提供了清晰的技术蓝图，但要在美国实施，最终仍需更新相关法律，以正式授权使用钻孔处置库处置高放废物。

Oklo燃料后处理副总裁Ed Petit de Mange表示：“闭合燃料循环意味着充分释放乏燃料的全部价值——回收其能源潜力并提取同位素，同时安全、永久地管理剩余物质。这项为期三年的研究表明，在统筹设计后处理与处置方案时，我们能够实现什么：一种既能满足严格安全标准，又能保持较低处置成本的一体化方法。在建设更完整核燃料循环所需基础设施的过程中，这正是我们应当努力实现的模式。”

ANL热化学后处理工程部门经理Krista Hawthorne表示：“CURIE的架构旨在统筹解决燃料后处理技术发展过程中需要一并考虑的若干技术和经济挑战。通过汇集氧化物还原、过程监测、燃料循环规划和废物处置等领域的专业知识，该团队对这些系统如何协同运行形成了更加全面的认识。Deep Isolation开展的处置研究是这一更广泛燃料循环战略的重要组成部分。”

美国能源部通过数百万美元的拨款、分包研究合作以及将相关技术纳入联邦核设施清理计划，大力支持Deep Isolation。2025年12月，Deep Isolation完成了ARPA-E Optimizing Nuclear Waste and Advanced Reactor Disposal Systems（ONWARDS）倡议资助的一项三年期项目。该项目成功制造并实际试验了全球首个可直接用于处置的UCS。

4月，ARPA-E承诺为两个项目合计投入4000万美元，其中Deep Isolation有望获得最高2000万美元，用于在得克萨斯州（Texas）Cameron通过非放射性Commercial Pilot试验深钻孔处置技术（ARPA-E SCALEUP）。作为核能开发商Oklo和美国电力研究院（EPRI）的次级受资助方，Deep Isolation还完成了其他多个ARPA-E资助项目的工程工作。