核废料“变废为宝”引关注

核废料处理难一直是核电产业发展的一块“心病”，不断有业内人士呼吁赋予核废料“二次生命”。《金融时报》援引预测数据显示，全球范围内，仅通过核废料回收就可以创造5000亿美元收入。显然，就可持续性和经济效益而言，核废料再利用意义深远。全球范围内，越来越多的国家和企业已经着手研究和设计可以使用核废料的反应堆，力求“废料变燃料”。

美国核能创新技术公司TerraPower、英国核能技术初创企业Newcleo、丹麦哥本哈根原子能公司等都在设计各自的核废料供能新型反应堆。特斯拉创始人兼首席执行官埃隆·马斯克也提出了核废料供能核堆、核废料电池的设计方案，其中，电池设计主要利用核废料中贝塔辐射衰变来提供动力，并通过半导体将辐射能转化为电能。

作为核废料发电的拥趸之一，TerraPower公司一直强调，不管是持久性还是规模性，核废料再利用都很可靠，其研究的行波堆就是为了解决核能产业中一个共性问题——燃料增殖和废料处理。行波堆可以使用贫铀燃料，且燃烧时间长达40年而不用换料，传统反应堆大约每两年需要更换一次燃料。

Newcleo公司则寻求设计一个物美价廉的核废料供能核堆，以提供具有竞争力的发电价格。据悉，该公司的铅冷小型模块化反应堆技术，旨在利用铅冷快速反应堆降低核电生产成本，这是一种使用大气压而不是高压水反应堆的新技术，可以用核废料作为燃料，而不需要开采铀，比现有核技术更安全。

Newcleo公司首席运营官伊丽莎白·里佐蒂表示：“我们的设计旨在充分利用现有核废料，减少处理此类废物的环境和财务成本，降低扩散风险，并避免开采新的核燃料。”

丹麦哥本哈根原子能公司子公司英国原子能公司，于2023年1月向英国商业、能源和工业战略部提交了小型模块化钍熔盐反应堆的通用设计评估准入申请，这种反应堆利用未加压的重水进行缓和，消耗核废料，同时从钍中培育出新的燃料。

英国原子能公司首席执行官兼联合创始人托马斯·思迪博格表示：“这项技术不产生温室气体排放，并且还能通过消耗核废料来产生能量。”他补充称，第一座商用反应堆预计将于2028年开始运行，由于运营成本低，电价将低于每兆瓦时40英镑（约合48美元）。“这个价格非常有竞争力，将创造一种新的、负担得起的能源。”

事实上，核废料再利用并不是什么新鲜事。美国能源部曾于2020年允许核能初创公司奥克洛进行废铀制成燃料的测试，该公司成为全美第一家获得爱达荷国家实验室核废料库存的公司。奥克洛设计的反应堆体积小，发电装机仅1.5兆瓦，可为1000户家庭供电，使用核废料发电且20年不用换燃料。

爱达荷国家实验室几十年来一直是未来核能技术试验场，产生了数百吨铀废料，这些废料被存放在临时储存设施中，该实验室一直在研究通过铀废料为新一代小型商堆供能的可能。

爱达荷国家实验室核科学与技术实验室副主任杰斯·格汗表示，美国核废料产生的能量可以为全美供电一个世纪，再利用无疑是解决和管理核废料最有效的方式之一。

美国核管理委员会指出，快速核反应堆技术就是一种将核废料转化为能源的技术，已经在美国发展了50多年，该技术所有基础都已得到证实，可以大大减少核废料。

根据美国能源部核能办公室数据，即使在反应堆中使用了5年，核燃料仍有90%以上的能源潜力，重新使用将在一定程度上解决如何处理大量核废料库存的问题，并将减少对进口铀的依赖。

法国也在进行相关尝试。法国燃料公司欧安诺用经过后处理的乏燃料制成一种铀钚混合氧化物核燃料。乏燃料是核电站使用过的核燃料，一般只能在传统轻水反应堆中使用一次。

法国电力公司旗下32台900兆瓦核电机组中有22台使用铀钚混合氧化物核燃料，这些机组的发电量约占法国核能总发电量的10%。欧安诺公司表示，使用经过后处理的乏燃料可以减少天然铀进口，铀钚混合氧化物核燃料在快速核反应堆技术中得到很好应用，但并不经济，尤其是与使用天然气等燃料的发电厂相比，如何更经济、更高效、更安全地利用核废料还有待进一步研究和测试。

（责编：赵珊）