威斯康星州简斯维尔,2026年8月18日——SHINE是一家拥有服务于核燃料回收市场平台的聚变能源公司,目前正与美国能源部的阿贡国家实验室及凯斯西储大学合作,将化学分离技术应用于SHINE正在开发的核燃料回收工艺。 此次合作通过能源先进研究项目局(ARPA-E)的CURIE计划开展,该计划由凯斯西储大学牵头并获得额外资金支持,SHINE作为分包商参与其中。
尽管常被称为核“废料”,但乏核燃料仍保留着约90%的能量潜力,其宝贵的副产品也有多种其他用途。 近年来,联邦政府的举措和私人投资重新激发了人们对乏核燃料回收利用的兴趣。为此,阿贡国家实验室正在开发一种名为“放射化学分离用填充式离心设备”(Packed Centrifugal Equipment for Radiochemical Separation,简称PaCERS)的新型化学处理设备,该设备转速极高,产生的离心力可超过普通重力,从而提高化学分离的效率。这是一种高通量、低溶剂消耗的化学分离方法,使多阶段核燃料回收利用更加经济。
通过此次合作,SHINE正与阿贡国家实验室和凯斯西储大学携手,将PaCERS技术应用于多种分离工艺,例如用于分离锶-90和钚-241放射性同位素的工艺,这些同位素可应用于医疗、制造业和先进动力系统。PaCERS技术还将被应用于微量锕系元素的回收工艺中——这些元素是在其他元素被提取后残留的、半衰期较长的放射性物质。
“乏核燃料是一项巨大的资源,其中含有许多有价值的材料,可以加以回收利用,而不是仅仅储存,甚至更糟地进行处置。如今,我们已经通过分离放射性物质来生产医用同位素,现在正将这方面的专业知识应用到推动PaCERS走向实际应用中,”SHINE首席技术官罗斯·拉德尔表示。“这是我们为使核能真正成为可再生能源所开展的工作中的又一重要环节。”
将长寿命放射性废物转化为一种能将其所需隔离期从数千年缩短至数十年的形式,是SHINE核废料减量长期计划的一部分。SHINE目前正通过美国能源部(DOE)提供的另一项资助,验证聚变产生的中子如何将这些长寿命同位素进行核转化。
除了与阿贡国家实验室和凯斯西储大学开展的这项合作外,SHINE今天还宣布将参与另一个项目,该项目旨在为将“废料”转化为能源资源的实用核燃料再循环铺平道路。该项目致力于 实现核材料控制与核材料核查的现代化。
这些技术为SHINE公司“回收元素——消除有害物质——创造能源”(简称REDUCE)核燃料再处理工艺所追求的成本竞争力提供了支持。这些技术共同推动了SHINE公司的工作,旨在实现先进再处理技术的首次商业应用,从而从乏核燃料中高效、防扩散地提取铀、钚及其他高价值材料。