美能源部為核燃料循環研究提供9400萬美元資助

【本刊2022年4月綜合報道】美國能源部先進能源研究計劃署（ARPA-E）2022年3月宣布將在“優化核廢物和先進反應堆處置系統”（ONWARDS）和“將乏燃料放射性同位素轉換為能源”（CURIE）計劃下為核燃料循環研究提供9400萬美元資助。

ONWARDS計劃

ONWARDS 計劃致力于大幅降低先進反應堆廢物產生量或需要在處置庫中處置的廢物數量，并獲得具有高性價比的廢物體。該計劃主要資助三個領域的研究：一是改進燃料循環工藝流程，以最大限度地減少廢物產生量，增強固有防擴散性，提高資源利用率，并支持先進反應堆技術商業化；二是推進傳感器和數據融合技術發展，以便能夠及時且準確地開展核材料衡算工作；三是針對所有類型先進反應堆產生的廢物開展廢物體研究，重點關注適用于多種先進反應堆廢物，并能夠在長期處置過程中保持穩定、不會向環境釋放放射性核素的廢物體。

此次在ONWARDS計劃下獲得資助的項目共有11個，總計3600萬美元。這些項目包括：

?泰拉能源公司（TerraPower）獲855萬美元，將開發一種利用氯化鹽在高溫下的揮發性處理乏燃料以提高鈾回收率進而減少廢物量的方法；

?通用電氣全球研究公司（General Electric Global Research）獲450 萬美元，將開發能夠在后處理設施中運行的保障衡算系統；

?奧克洛公司（Oklo）獲400萬美元，將開展先進乏燃料循環設施經濟可行性研究；

?羅格斯大學（Rutgers University）獲400萬美元，將提供一種簡單、可擴展的方法，能夠把先進反應堆廢物流（金屬、鹽、碳）轉化為單一、高密度、耐用的金屬陶瓷廢物體；

?深層隔離公司（Deep Isolation）獲360萬美元，將建立通用性能準則并研發新型通用罐裝系統，目標是最大限度減少乏燃料和廢物長期管理成本。

?石溪大學（Stony Brook University）獲340萬美元，將開展提高燃料利用率和減少鈾裝料研究，目標是顯著減少先進反應堆廢物產生量；

?Citine Informatics 公司獲310萬美元，將利用人工智能和物理模擬方法開展新型磷酸鹽廢物體研究，目標是能夠更高效地進行含鹽廢物的脫鹵和固化，從而降低需要最終處置的熔鹽堆廢物數量。

?歐安諾聯邦服務公司（Orano Federal Services）獲225 萬美元，將開發適用于多種先進反應堆乏燃料處理設施的尾氣處理系統；

?愛達荷州國家實驗室（INL）獲200 萬美元，將開發一種能夠從金屬乏燃料中快速提取錒系元素的熱處理工藝；

?楊百翰大學（Brigham Young University）獲90萬美元，將開發兩步氯化物揮發工藝，用于先進反應堆乏燃料后處理，以降低廢物產生量；

?倫斯勒理工學院（Rensselaer Polytechnic Institute）獲60 萬美元，將開展把無機金屬鹵化物鈣鈦礦（MHP）作為高性價比氟化鹽廢物體的研究。

CURIE計劃

CURIE 計劃的目標是開展后處理技術、工藝監測和設施設計方面的研究，使現有輕水堆乏燃料后處理具有商業可行性，主要資助三個領域的研究：一是后處理工藝技術，包括乏燃料組件整備技術、氣態工藝流處理技術、各種分離技術（液相分離、高溫處理、氟化物揮發）；二是一體化監測和材料衡算技術；三是設施設計和系統分析，即對可用于后處理設施設計、建設和運營的新方法進行技術經濟和系統分析。CURIE 計劃此次獲得4800萬美元資助。