【美國森圖斯能源公司網(wǎng)站2023 年11 月7日報道】 森圖斯能源公司(Centrus Energy)2023 年11 月7 日宣布已向美國能源部交付首批共計20 千克高豐度低濃鈾。這是美國在最近70 多年中生產(chǎn)的首批高豐度低濃鈾,意味著美國在保障高豐度低濃鈾供應以滿足先進反應堆研發(fā)和部署需求方面取得重要進展。
美能源部與森圖斯2019 年簽署一份為期三年、總價值1.15 億美元的合同,內(nèi)容涉及在派克頓建設一個由16 臺AC100M 型離心機組成的級聯(lián),用于示范性生產(chǎn)高豐度低濃鈾。該級聯(lián)于2021 年獲得核管會(NRC)批準,成為美國目前唯一獲準生產(chǎn)鈾-235 豐度高達19.75%的濃縮鈾的設施。
能源部與森圖斯2022 年簽署分兩階段實施的高豐度低濃鈾供應合同:第一階段,森圖斯擬在2023 年底前完成20 千克高豐度低濃鈾的生產(chǎn),總投資為6000 萬美元,能源部和森圖斯各承擔一半;第二階段,派克頓級聯(lián)將以每年900 千克的產(chǎn)能運行,能源部將采用成本加獎勵金的方式支付費用。
派克頓級聯(lián)2023 年10 月投運,近期完成首批20 千克產(chǎn)品的生產(chǎn)和交付,意味著森圖斯已完成2022 年合同規(guī)定的第一階段生產(chǎn)任務。
高豐度低濃鈾是指鈾-235豐度為5%~20%的鈾。現(xiàn)有商業(yè)核電機組通常使用豐度低于5%的低濃鈾燃料。相對于傳統(tǒng)低濃鈾,高豐度低濃鈾有助于減小燃料組件尺寸,縮小反應堆體積,延長反應堆換料周期,并實現(xiàn)更高燃耗。因此,許多先進反應堆選擇使用高豐度低濃鈾燃料。在獲得能源部“先進反應堆示范計劃”資助的10 種先進反應堆設計中,9 種需要使用高豐度低濃鈾燃料。但目前美國內(nèi)沒有高豐度低濃鈾商業(yè)供應源。保障高豐度低濃鈾供應是美國先進反應堆技術開發(fā)商面臨的主要阻礙之一。泰拉能源公司(TerraPower)2022 年12 月宣布,由于俄烏沖突爆發(fā),未來不能從俄獲得高豐度低濃鈾,Natrium 示范電廠投運時間將至少推遲兩年。該電廠原計劃2028 年投運。俄目前是唯一的高豐度低濃鈾商業(yè)供應源。Natrium 擁有兩個功能模塊,即一個34.5 萬千瓦鈉冷快堆發(fā)電模塊和一個熔鹽儲能模塊,其輸出功率能夠根據(jù)市場需求調(diào)整。
為支持先進反應堆研發(fā)和部署,能源部正在采用兩種方式保障高豐度低濃鈾供應。一種是資助森圖斯在派克頓建設高豐度低濃鈾示范性生產(chǎn)設施,如上文所述,該設施已完成首批20 千克產(chǎn)品的生產(chǎn)。另一種是稀釋庫存的高濃鈾:能源部2023 年3 月宣布,薩凡納河場區(qū)(SRS)正在開展準備工作,計劃于2025 年啟動高濃鈾稀釋工作,未來幾年將把該場區(qū)H 峽谷(H-Canyon)貯存的高濃鈾稀釋成高豐度低濃鈾;美國BWX 技術公司(BWX Technologies)2023 年8 月宣布獲得能源部國家核軍工管理局(NNSA)授予的合同,將利用含濃縮鈾的廢金屬生產(chǎn)超過2 噸高豐度低濃鈾。