可擴展的技術
透過商業技術開創核聚變的未來
SHINE 將核聚變技術應用於工業規模。我們的系統不僅能解決當前的問題,更能累積必要經驗,為未來實現商業化核聚變發電奠定基礎。
我們的系統
旨在隨著每次迭代不斷改進
我們並非僅依賴單一的核聚變技術途徑,而是致力於推動一套共同的技術體系:核聚變科學與技術,以及分離科學與技術。前者涵蓋如何產生與應用核聚變反應,以及如何建構系統以高效地執行這兩項任務;後者則包含用於分離有價值材料並製備濃縮起始原料所需的輻射化學與同位素濃縮技術。這兩者皆為我們的產品組合不可或缺的組成部分,對核聚變能源的發展至關重要。
降低核聚變成本,提高產量
自推出首款產品以來,我們已將每次核聚變反應的成本降低了超過 10,000 倍。此外,隨著產品不斷進步,熱輸出正從毫瓦級逐步提升,最終將達到兆瓦級。
將分離科學推向更遠的境界
每項新應用都對我們的分離技術提出更高要求。我們最初是從分離高純度醫療同位素起步,如今則正以更大規模處理更複雜的放射性混合物。
累積商業核能經驗
自 2010 年以來,我們一直致力於設計與建造聚變系統、放射化學生產設施及核能技術基礎設施,同時成功通過美國核能管制委員會(NRC)的許可審查。
精密測試技術
揭示其他檢測方法所忽略之處
中子能夠揭示 X 射線無法呈現的現象,也能模擬關鍵元件必須承受的強輻射環境。我們將這些能力應用於各類測試情境中。
高輸出核聚變測試
在輻射效應測試方面,我們直接運用核聚變技術。我們利用高能粒子束與氚氣靶,每秒可維持 46 兆次核聚變反應。由此產生的 14 MeV 中子,讓客戶能夠針對太空、國防及核能應用中嚴苛的輻射環境,對材料與元件進行測試。
中子成像與檢測
我們的中子成像中心運用中子射線照相術與電腦斷層掃描技術,以觀察高密度組件的內部結構,並揭露X光可能忽略的缺陷。我們自行設計、建造並操作這項技術,讓航太與國防領域的客戶得以使用這項現代化技術,作為老舊研究反應爐的替代方案。
核燃料檢查
我們採用中子技術的燃料掃描儀能穿透高密度材料,在核燃料進入反應爐前驗證其結構與成分。由 SHINE 製造的設備已檢查了美國約一半的在役燃料棒。
應用範圍日益擴大的核聚變技術
我們的核聚變技術可適應各種截然不同的任務。我們已部署多套核聚變系統,其中部分系統在現場持續運作已超過十年。為我們的輻射效應測試提供動力的核聚變系統「阿耳忒彌斯」(Artemis),能產生穩定的 14 MeV 核聚變中子。相同的核心技術也將驅動「克里薩利斯」(Chrysalis)的同位素生產。 我們也為其他單位建造系統。「阿耳忒彌斯」的姊妹機「阿波羅」,目前正為英國原子能管理局進行準備,將作為其氚增殖研究計畫「LIBRTI」的中子源。
放射性藥品技術
確保同位素供應更為可靠的技术
癌症治療與診斷成像仰賴美國長期以來從海外老舊反應爐進口的同位素。目前,我們的放射化學技術已開始協助供應關鍵同位素,而我們的核融合技術則為大規模生產開闢了新的可能性。
聚變驅動的鉬-99
鉬-99(Mo-99)是鉬-99m 的前體,全球每年有數百萬例核醫學檢查使用此物質。在 Chrysalis,將透過聚變驅動的中子來生產 Mo-99。隨後,我們將從數百種其他副產品中分離出醫用級的 Mo-99,並回收靶材以供下次運行使用。
高純度鑭-177
憑藉 SHINE 在放射化學領域的專業技術,Cassiopeia 生產了 Ilumira——一款用於癌症治療、未添加載體的鑭-177(Lu-177)。其高純度特性,能確保放射性藥品製造商獲得穩定的劑量與可靠的效能。
廢物轉資源技術
將核廢料轉化為資源
我們的回收技術是基於我們為同位素生產所開發的分離化學技術。我們計畫接下來將此技術應用於用過核燃料。我們已與阿貢國家實驗室合作測試了關鍵的分離步驟,並正在開發一套製程,用以回收鈾和鈽以供再利用,同時也回收有價值的同位素和金屬。後續步驟將利用核聚變,將剩餘的長壽命廢料轉化為壽命較短的形式。此過程亦將產生吉瓦級的熱能,用於發電。
我們邁向核聚變的道路
從聚變驅動系統到商業化聚變發電
回收利用將使我們的核聚變技術達到更高的功率水準,同時建立核聚變能源所需的能力。在此基礎上,下一步便是獨立核聚變發電:利用核聚變反應本身在商業規模上發電。
數據解析
核聚變技術,已在現實世界中得到驗證
聚變系統的設計、建造與運作
每秒的核聚變反應次數——屬全球最高的穩態核聚變輸出之一
保護本公司核聚變與分離技術的專利及專利申請案
設施
一個平台,多項設施
我們研發技術、自行建造設施、執行專案,並進行商業營運。每座 SHINE 設施皆仰賴這四項能力運作。
威斯康辛州詹斯維爾
我們預期,Chrysalis 設施一旦完工,將躋身全球最大的鉬-99(Mo-99)醫療同位素生產設施之列。本設施將運用聚變驅動技術在美國生產鉬-99,藉此填補海外核反應爐壽命屆滿所造成的供應缺口,並緩解醫院面臨的實際短缺問題。
威斯康辛州詹斯維爾
Cassiopeia 生產 Ilumira,這是我們用於癌症治療的、未經載體添加的鑭-177 製劑。Ilumira 始終如一的高品質,確保全球各地的治療計畫都能獲得精準且可靠的劑量。
威斯康辛州菲奇堡
赫利奧波利斯(Heliopolis)是我們位於威斯康辛州菲奇堡、佔地 47,500 平方英尺的製造基地。這裡正是我們設計、建造並測試整套首創型核聚變系統的地方。無論是電磁鐵、離子源,還是氚處理設備——只要是尚未存在的設備,我們都會在此親手打造。
威斯康辛州詹斯維爾
第一號大樓運作著我們的輻射效應測試系統,每秒可進行約 46 兆次核聚變反應。航太與國防領域的客戶在此測試其電子設備在輻射環境下的耐受性,同時我們的輻射化學家則致力於開發支撐同位素分離與燃料回收技術的基礎科學。
威斯康辛州菲奇堡
本影像中心採用中子射線照相法與電腦斷層掃描(CT),以觀察元件內部結構,並偵測X光無法偵測到的缺陷。我們是全球為數不多的商業機構之一,能夠在不依賴核反應爐的情況下執行這項技術。