美國研發 REDUCE 核廢料處理技術 數秒分離放射性元素 助回收 9.4 萬噸乏燃料

美國能源部旗下企業 Shine Technologies 聯同阿貢國家實驗室及凱斯西儲大學,正在開發一項名為「REDUCE」的核廢料處理新技術。該技術能把傳統耗時數小時的放射性同位素分離過程縮短至數秒,並有望將美國約 9.4 萬噸核廢料由「環境負擔」轉化為具價值的資源儲備。

技術原理:離心力替代重力,數秒完成傳統數小時分離

現時主流的「PUREX」核廢料處理工藝依賴重力作用下的化學分離,過程需時數小時,且需要大規模設施及高昂成本。REDUCE 項目所採用的核心設備「PaCERS」(放射性化學分離用封裝離心機)透過施加超過 1000 倍重力的離心力,將分離時間由數小時壓縮至數秒。

REDUCE 為「Recover Elements – Destroy Undesirables – Create Energy」的縮寫,旨在從乏燃料中回收有用元素,同時減少不必要的物質並產生能源。其核心目標是將大部分廢物重新用於裂變反應爐,從而大幅縮減整體廢物規模。

萬億級資源潛力:九成四成分可回收再加工

美國現時儲存約 9.4 萬噸乏燃料,其中仍含約 90% 的鈾及鈽,以及鍶-90、銠-103、鈀-105-110、鋂-241 等多種可用於醫療、工業、太空及地面探測領域的同位素。這些同位素的潛在價值估計達 240 億美元(約 33 萬億韓元)。若將鈾和鈽作為核燃料循環使用,其經濟價值可達數萬億美元。

戰略意義:由「永久封存」走向「資源回收」

1970 年代後,美國因政策轉向中斷了核燃料後處理業務,導致大部分乏燃料被視為廢物處理。REDUCE 項目的長遠目標不僅是從乏燃料中回收高價值同位素,更是在未來數十年內大幅削減美國龐大的核廢料庫存。PaCERS 設備亦可分離傳統工藝難以回收的短半衰期元素,並有助防止鈽在特定工藝中過度濃縮。

Shine Technologies 首席技術官 Ross Radel 表示:「乏燃料中蘊含著大量可回收的寶貴物質,而非僅僅是需要儲存或處置的廢物。我們已利用這些放射性物質生產醫用同位素,並會利用此技術推動 PaCERS 的商業化。」

他續稱,隨著商業化進程推進,PaCERS 有望成為美國核燃料循環策略的重要一環,既減少長壽命放射性廢物的最終處置量,同時為醫療、科研及工業領域提供穩定的同位素供應。

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Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。

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