美能源部为核燃料循环研究提供9400万美元资助

【本刊2022年4月综合报道】美国能源部先进能源研究计划署（ARPA-E）2022年3月宣布将在“优化核废物和先进反应堆处置系统”（ONWARDS）和“将乏燃料放射性同位素转换为能源”（CURIE）计划下为核燃料循环研究提供9400万美元资助。

ONWARDS计划

ONWARDS 计划致力于大幅降低先进反应堆废物产生量或需要在处置库中处置的废物数量，并获得具有高性价比的废物体。该计划主要资助三个领域的研究：一是改进燃料循环工艺流程，以最大限度地减少废物产生量，增强固有防扩散性，提高资源利用率，并支持先进反应堆技术商业化；二是推进传感器和数据融合技术发展，以便能够及时且准确地开展核材料衡算工作；三是针对所有类型先进反应堆产生的废物开展废物体研究，重点关注适用于多种先进反应堆废物，并能够在长期处置过程中保持稳定、不会向环境释放放射性核素的废物体。

此次在ONWARDS计划下获得资助的项目共有11个，总计3600万美元。这些项目包括：

•泰拉能源公司（TerraPower）获855万美元，将开发一种利用氯化盐在高温下的挥发性处理乏燃料以提高铀回收率进而减少废物量的方法；

•通用电气全球研究公司（General Electric Global Research）获450 万美元，将开发能够在后处理设施中运行的保障衡算系统；

•奥克洛公司（Oklo）获400万美元，将开展先进乏燃料循环设施经济可行性研究；

•罗格斯大学（Rutgers University）获400万美元，将提供一种简单、可扩展的方法，能够把先进反应堆废物流（金属、盐、碳）转化为单一、高密度、耐用的金属陶瓷废物体；

•深层隔离公司（Deep Isolation）获360万美元，将建立通用性能准则并研发新型通用罐装系统，目标是最大限度减少乏燃料和废物长期管理成本。

•石溪大学（Stony Brook University）获340万美元，将开展提高燃料利用率和减少铀装料研究，目标是显著减少先进反应堆废物产生量；

•Citine Informatics 公司获310万美元，将利用人工智能和物理模拟方法开展新型磷酸盐废物体研究，目标是能够更高效地进行含盐废物的脱卤和固化，从而降低需要最终处置的熔盐堆废物数量。

•欧安诺联邦服务公司（Orano Federal Services）获225 万美元，将开发适用于多种先进反应堆乏燃料处理设施的尾气处理系统；

•爱达荷州国家实验室（INL）获200 万美元，将开发一种能够从金属乏燃料中快速提取锕系元素的热处理工艺；

•杨百翰大学（Brigham Young University）获90万美元，将开发两步氯化物挥发工艺，用于先进反应堆乏燃料后处理，以降低废物产生量；

•伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）获60 万美元，将开展把无机金属卤化物钙钛矿（MHP）作为高性价比氟化盐废物体的研究。

CURIE计划

CURIE 计划的目标是开展后处理技术、工艺监测和设施设计方面的研究，使现有轻水堆乏燃料后处理具有商业可行性，主要资助三个领域的研究：一是后处理工艺技术，包括乏燃料组件整备技术、气态工艺流处理技术、各种分离技术（液相分离、高温处理、氟化物挥发）；二是一体化监测和材料衡算技术；三是设施设计和系统分析，即对可用于后处理设施设计、建设和运营的新方法进行技术经济和系统分析。CURIE 计划此次获得4800万美元资助。