美企推进乏燃料商业回收技术

上周晚些时候，两家致力于商业规模乏燃料后处理的公司发布了公告，为那些希望看到美国开发利用全国核电站厂址储存的超过94,000公吨乏燃料隐藏潜力的人们带来了好消息。

首先，总部位于加利福尼亚州的Oklo公司宣布计划在田纳西州Oak Ridge设计、建造和运营一座乏燃料后处理设施。据该公司称，该后处理设施将是价值16.8亿美元的先进燃料中心的一部分，并将通过后处理将乏燃料转化为新鲜燃料，用于快堆如Oklo计划在Idaho美国国家实验室建造的Aurora Powerhouse。

其次，总部位于华盛顿特区的Curio公司宣布完成了其NuCycle氧化挥发处理技术的实验室规模示范。这些试验是与Idaho、Oak Ridge、Pacific Northwest和Sandia美国国家实验室合作完成的，并得到了美国能源部ARPA-E CURIE计划和GAIN代金券计划的支持。

Oklo预计在完成监管审查和批准后，于2030年代初开始为Aurora Powerhouses生产金属燃料。与此同时，Curio的目标是在2027年第四季度前完成其试点规模NuCycle模块的示范。

Oklo详情：据Oklo称，该后处理设施将从乏燃料中回收可用燃料材料，并将其制成先进反应堆的燃料。该设施将通过基于电精炼的高温处理工艺对乏燃料进行后处理，是公司更广泛的先进燃料中心的第一阶段，这是一个旨在支持后处理和燃料制造的多设施园区。

Oklo已与美国核管会完成了后处理设施的许可项目计划，目前正在与NRC工作人员进行预申请接洽。7月，Oklo成功完成了其首个商业Aurora Powerhouse建造和运营联合执照申请第一阶段的预申请成熟度评估。

该公司还表示，正在与田纳西河流管理局探讨在该新设施回收该公用事业公司乏燃料的机会，并评估未来该地区Oklo powerhouse向TVA销售电力的潜力。据Oklo称，此次合作将标志着美国公用事业公司首次探索使用现代电化学工艺回收其乏燃料。

Curio详情：据Curio称，NuCycle是首个从设计之初就将核保障和防扩散加固集成到其工艺中的核燃料后处理技术，并在实验室规模进行了测试和验证。

在ORNL，Curio展示了其氧化挥发技术，该公司称该技术在乏燃料去壳方面提供了前所未有的效率和可扩展性。据Curio称，在试验期间，超过99.75%的燃料从其锆合金包壳中释放出来。在美国能源部的GAIN代金券计划下，ORNL完成了Curio下一代设备设计的临界安全评估，未发现任何安全约束，该公司补充道。

去壳过程中产生的粉末产品随后被运往PNNL，该实验室验证了Curio的氟化回路。据该公司称，去污过程产生了可用于富集的六氟化铀，其纯度水平是单级工艺有史以来记录的最高水平之一。Curio表示，通过与PNNL合作，他们将化学工艺从毫克级实验扩大到100克，证明了其可行性和可扩展性。

与此同时，INL为Curio提供了其燃料回收电解工艺的数据，该工艺使用熔盐浴分离锕系元素。通过系统地改变温度和浓度，研究人员能够研究基本的氧化还原化学，这将使得能够以防扩散的方式共同提取钚、铀和次锕系元素，该公司表示。

这些实验室规模试验的数据现在正在为Curio与Sandia合作开发全面的核保障和安全模型提供信息。此次合作将进行迭代的材料控制和核算分析，利用试验结果创建一个从设计上就具备核保障的核燃料后处理工艺。

Curio打算在INL使用实际乏燃料完成其实验室规模示范，并正在积极探讨与美国能源部的首个试点项目。

引述："燃料是将先进核能推向市场的最重要因素，"Oklo联合创始人兼首席执行官Jacob DeWitte表示。"通过大规模回收乏燃料，我们正在将废物转化为吉瓦级电力，降低成本，并建立安全的美国供应链，以支持清洁、可靠和经济电力的部署。"

Curio首席执行官Ed McGinnis指出："我们正在以行业前所未有的速度推进，提供一个从根本上全新的、从设计上就具备核保障的平台，这将重新定义整个核燃料循环的经济性和安全性。这些前所未有的结果展示了公私合作在推进可持续核解决方案方面的力量。"