可扩展的技术

通过商业技术开创聚变能源的未来

SHINE 正在工业规模上应用聚变技术。我们的系统不仅能解决当前的问题,还能积累必要的经验,为未来实现商业化聚变发电奠定基础。

SHINE核心聚变技术示意图

我们的系统

旨在随着每次迭代而不断改进

我们并不依赖单一的聚变技术方案,而是致力于推进一套共同的技术体系:聚变科学技术与分离科学技术。前者涵盖如何产生和应用聚变反应,以及如何构建能够高效实现这两者的系统;后者则包括分离有价值物质和制备富集起始材料所需的放射化学和同位素富集技术。这两者对于我们的产品组合都至关重要,也是聚变能源发展的关键。

降低聚变成本,提高产出

自推出首款产品以来,我们已将每次聚变反应的成本降低了10,000倍以上。此外,随着产品技术的不断进步,热输出正从毫瓦级逐步提升至兆瓦级。 

将分离科学推向新高度

每一项新应用都对我们的分离技术提出了更高的要求。我们最初是从分离高纯度医用同位素起步的。如今,我们正在处理更为复杂的放射性混合物,且处理规模已大幅扩大。 

积累商业核能经验

自2010年以来,我们一直致力于设计和建造聚变系统、放射化学生产设施及核技术基础设施,同时成功完成了美国核管理委员会(NRC)的许可审批流程。

精密测试技术

揭示其他检测方法未能发现的问题

中子能够揭示X射线无法显示的内容。它们还能模拟关键组件必须承受的强辐射环境。我们将这些能力应用于各种测试场景中。

高输出聚变试验

在辐射效应测试方面,我们直接利用聚变技术。我们利用高能粒子束和氚气靶,每秒可维持46万亿次聚变反应。由此产生的14 MeV中子使客户能够对材料和组件进行测试,以评估其在太空、国防和核应用中严苛的辐射环境下的表现。 

中子成像与检测

我们的中子成像中心利用中子射线照相和计算机断层扫描技术,对致密部件进行内部检测,并揭示X射线可能无法发现的缺陷。我们自主设计、制造并运营该技术,为航空航天和国防领域的客户提供了一种替代老旧研究反应堆的现代化方案。

核燃料检查

我们基于中子的燃料扫描仪能够穿透致密材料,在核燃料进入反应堆之前对其结构和成分进行核查。由SHINE制造的设备已对美国约一半的在役燃料棒进行了检测。

应用领域日益扩大的聚变技术

我们的聚变技术可适应各种截然不同的任务。我们已部署了多套聚变系统,其中部分系统在现场连续运行已超过十年。为我们的辐射效应测试提供动力的聚变系统“阿耳忒弥斯”(Artemis)能产生稳定的14 MeV聚变中子。同一项核心技术还将驱动“克里萨利斯”(Chrysalis)项目的同位素生产。 我们也为其他机构建造系统。“阿耳忒弥斯”的姊妹系统“阿波罗”目前正在为英国原子能管理局进行准备,将作为其氚增殖研究计划LIBRTI的中子源。

放射性药物技术

确保同位素供应更可靠的技术

癌症治疗和诊断成像依赖于美国长期以来从海外老旧反应堆进口的同位素。如今,我们的放射化学技术已开始为关键同位素的供应提供支持,而我们的聚变技术则为大规模生产开辟了新的可能性。

SHINE工厂内一座大型工业厂房,厂房内设有黄色桥式起重机

聚变驱动的钼-99

钼-99(Mo-99)是锝-99m的前体,全球每年有数百万例核医学检查使用该物质。在Chrysalis,将利用聚变产生的中子来制备Mo-99。随后,我们将从数百种其他副产物中分离出医用级Mo-99,并将靶材回收利用以供下次运行。

身穿防护服的技术人员正在屏蔽手套箱内工作

高纯度镥-177

依托 SHINE 在放射化学领域的专业技术,Cassiopeia 生产了 Ilumira——这是一种用于癌症治疗的无载体添加镥-177(Lu-177)。其高纯度确保了放射性药物制造商能够实现稳定的剂量控制和可靠的性能。

废物资源化技术

将核废料转化为资源

我们的回收技术基于我们为同位素生产所开发的分离化学技术。下一步,我们计划将其应用于乏核燃料。我们已与阿贡国家实验室合作对关键的分离步骤进行了测试,目前正在开发一种工艺,以回收铀和钚供再次利用,同时回收有价值的同位素和金属。后续步骤将利用聚变技术,将剩余的长寿命核废料转化为半衰期较短的核废料。此过程还将产生吉瓦级热能,用于发电。

我们通往聚变之路

从聚变驱动系统到商用聚变发电

循环利用将使我们的聚变技术达到更高的功率水平,同时为聚变能源的开发奠定必要的基础。在此基础上,下一步就是实现独立聚变发电:利用聚变反应本身在商业规模上发电。

数据解读

聚变技术,已在现实世界中得到验证

16年以上

聚变系统的设计、建造和运行

46万亿

每秒聚变反应次数——位居全球稳态聚变输出之列

500+

保护我们聚变与分离技术的专利和专利申请

设施

一个平台,多个设施

我们自主研发技术、亲手建造设施、交付项目,并进行商业运营。SHINE的每座设施都依托这四大能力运行。