美國能源部(DOE)最近採取了一項重要步驟,以加強對先進核反應堆開發的努力。該部門已對三家美國公司作出條件性承諾,將提供高濃縮低豐度鈾(HALEU),以滿足近期的燃料需求。這一步驟旨在支持兩種先進反應堆設計的測試,並啟動一條新的國內先進燃料生產線,從而推動美國核能的復興。
高濃縮低豐度鈾是開發和部署先進反應堆所需的重要材料。美國能源部的目標是促進一場真正的核能復興,正如美國能源部長克里斯·賴特所言:「特朗普總統已將促進真正的核能復興列為優先事項,能源部正在竭盡所能實現這一雄心勃勃的議程,包括增加獲取製造先進核燃料所需材料的渠道。」這項HALEU分配計劃被認為是經濟、能源安全和美國人民的共同利益。
目前,美國現有的核反應堆大部分使用鈾燃料,鈾-235的濃度最高可達5%。而HALEU的濃度則介於5%至20%之間。根據定義,HALEU的濃度必須介於5%至20%之間,這對於大多數美國的先進反應堆而言,是實現更小設計以每單位體積獲得更多能量的必要條件。能源部指出,HALEU還能使開發者優化系統,以實現更長的運行周期、更高的效率和更好的燃料利用率。
目前對HALEU的需求迫在眉睫,若無此材料,許多先進核技術的開發、示範和部署將面臨危險。HALEU分配的第二輪計劃有助於滿足近期燃料需求。今年早些時候,DOE已將首批HALEU分配給五家公司,其中三家公司需要在2025年前交付燃料。根據該計劃的優先標準,還選擇了另外三家公司進行條件性承諾,這三家公司分別是Antares Nuclear、Standard Nuclear以及Abilene Christian University/Natura Resources LLC。
能源部還強調,目前國內供應商並未提供HALEU,而許多先進反應堆需要這種材料以實現更小的設計、更長的運行周期和比現有技術更高的效率。為了填補這一空白,能源部創建了一個流程,供核開發者向能源部請求HALEU材料,包括來自國家核安全管理局(NNSA)的材料。根據DOE的估計,到2035年,國內對HALEU的需求可能每年達到50公噸,並且每年需要額外的數量。為了減少這一風險,DOE正在探索三種選擇,以向先進反應堆開發者提供HALEU,支持這些先進反應堆的測試和示範。HALEU可用性計劃於2020年成立,旨在為民用國內研究、開發、示範和商業用途確保HALEU的國內供應。




