美能源部為核燃料循環(huán)研究提供9400萬美元資助

【本刊2022年4月綜合報(bào)道】美國(guó)能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署（ARPA-E）2022年3月宣布將在“優(yōu)化核廢物和先進(jìn)反應(yīng)堆處置系統(tǒng)”（ONWARDS）和“將乏燃料放射性同位素轉(zhuǎn)換為能源”（CURIE）計(jì)劃下為核燃料循環(huán)研究提供9400萬美元資助。

ONWARDS計(jì)劃

ONWARDS 計(jì)劃致力于大幅降低先進(jìn)反應(yīng)堆廢物產(chǎn)生量或需要在處置庫(kù)中處置的廢物數(shù)量，并獲得具有高性價(jià)比的廢物體。該計(jì)劃主要資助三個(gè)領(lǐng)域的研究：一是改進(jìn)燃料循環(huán)工藝流程，以最大限度地減少?gòu)U物產(chǎn)生量，增強(qiáng)固有防擴(kuò)散性，提高資源利用率，并支持先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)商業(yè)化；二是推進(jìn)傳感器和數(shù)據(jù)融合技術(shù)發(fā)展，以便能夠及時(shí)且準(zhǔn)確地開展核材料衡算工作；三是針對(duì)所有類型先進(jìn)反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢物開展廢物體研究，重點(diǎn)關(guān)注適用于多種先進(jìn)反應(yīng)堆廢物，并能夠在長(zhǎng)期處置過程中保持穩(wěn)定、不會(huì)向環(huán)境釋放放射性核素的廢物體。

此次在ONWARDS計(jì)劃下獲得資助的項(xiàng)目共有11個(gè)，總計(jì)3600萬美元。這些項(xiàng)目包括：

?泰拉能源公司（TerraPower）獲855萬美元，將開發(fā)一種利用氯化鹽在高溫下的揮發(fā)性處理乏燃料以提高鈾回收率進(jìn)而減少?gòu)U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(fā)能夠在后處理設(shè)施中運(yùn)行的保障衡算系統(tǒng)；

?奧克洛公司（Oklo）獲400萬美元，將開展先進(jìn)乏燃料循環(huán)設(shè)施經(jīng)濟(jì)可行性研究；

?羅格斯大學(xué)（Rutgers University）獲400萬美元，將提供一種簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展的方法，能夠把先進(jìn)反應(yīng)堆廢物流（金屬、鹽、碳）轉(zhuǎn)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(zhǔn)則并研發(fā)新型通用罐裝系統(tǒng)，目標(biāo)是最大限度減少乏燃料和廢物長(zhǎng)期管理成本。

?石溪大學(xué)（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(biāo)是顯著減少先進(jìn)反應(yīng)堆廢物產(chǎn)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(biāo)是能夠更高效地進(jìn)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(shù)量。

?歐安諾聯(lián)邦服務(wù)公司（Orano Federal Services）獲225 萬美元，將開發(fā)適用于多種先進(jìn)反應(yīng)堆乏燃料處理設(shè)施的尾氣處理系統(tǒng)；

?愛達(dá)荷州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（INL）獲200 萬美元，將開發(fā)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(xué)（Brigham Young University）獲90萬美元，將開發(fā)兩步氯化物揮發(fā)工藝，用于先進(jìn)反應(yīng)堆乏燃料后處理，以降低廢物產(chǎn)生量；

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

CURIE計(jì)劃

CURIE 計(jì)劃的目標(biāo)是開展后處理技術(shù)、工藝監(jiān)測(cè)和設(shè)施設(shè)計(jì)方面的研究，使現(xiàn)有輕水堆乏燃料后處理具有商業(yè)可行性，主要資助三個(gè)領(lǐng)域的研究：一是后處理工藝技術(shù)，包括乏燃料組件整備技術(shù)、氣態(tài)工藝流處理技術(shù)、各種分離技術(shù)（液相分離、高溫處理、氟化物揮發(fā)）；二是一體化監(jiān)測(cè)和材料衡算技術(shù)；三是設(shè)施設(shè)計(jì)和系統(tǒng)分析，即對(duì)可用于后處理設(shè)施設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的新方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)和系統(tǒng)分析。CURIE 計(jì)劃此次獲得4800萬美元資助。