業(yè)內(nèi)人士稱，近年來，人們對核燃料后處理的看法發(fā)生了轉(zhuǎn)變，對小規(guī)模使用燃料后處理技術(shù)來供應先進堆燃料的興趣越來越濃厚。
其中一個原因是，對于依賴高豐度低濃鈾燃料(HALEU)的先進堆來說，乏燃料后處理的經(jīng)濟性與目前采用低濃鈾燃料的反應堆不同。
對于更小型的反應堆，由于堆芯會有中子損失，因此燃料成本可能更高。HALEU燃料中的鈾-235濃度高于5%，但低于20%，使用此類燃料的反應堆必然比輕水堆消耗更多的濃縮鈾。大多數(shù)先進堆開發(fā)商都希望在反應堆設計中以某種形式使用HALEU 。
Oklo公司的嘗試
2023年6月13日，先進堆開發(fā)商Oklo公司時任政策主管杰基·西本斯(Jackie Siebens)在美國核學會(ANS)年會上稱，對HALEU燃料進行回收比濃縮成本低。Oklo公司正在開發(fā)15 MWe級鈉冷快堆設計，該公司計劃部署和運行該反應堆，最終依靠出售電力獲利。
西本斯稱，Oklo公司正在規(guī)劃建設一座試驗性設施，使用電精煉技術(shù)對乏燃料進行后處理，以滿足旗下反應堆的燃料需求，該設施可能會在2030年前投運。
Oklo公司獲得了美國能源部(DOE)490萬美元項目部分撥款，于2023年1月向美國核管會(NRC)提交乏燃料后處理廠的許可項目計劃，嘗試將高達97%的乏氧化鈾燃料轉(zhuǎn)化為金屬形式。
西本斯稱，乏燃料后處理設施的建設比大多數(shù)人預想的要快，先進堆開發(fā)商對乏燃料回收的態(tài)度也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，既需要新鮮濃縮燃料，也需要回收利用。
越來越多先進堆考慮利用乏燃料
英國霍金路偉國際律師事務所(Hogan Lovells)合伙人、全球能源業(yè)務負責人艾米·羅姆(Amy Roma)稱，乏燃料后處理及先進堆材料回收利用技術(shù)重新受到關(guān)注。
羅姆在ANS年會上指出，美國圍繞核燃料回收利用的討論發(fā)生了很大變化，包括不再稱為后處理。
羅姆表示，認為后處理在美國不合法，或者認為NRC無法為后處理設施頒發(fā)許可證，都屬誤解，而非事實。杰拉爾德·福特(Gerald Ford)和吉米·卡特(Jimmy Carter)政府時期曾頒布行政命令，禁止對本國乏燃料進行后處理，但在1981年，羅納德·里根(Ronald Reagan)總統(tǒng)撤銷了該項命令。NRC此前宣布，決定終止正在進行的后處理設施新許可證申請流程規(guī)章制定，但NRC已經(jīng)并可能在未來根據(jù)現(xiàn)有規(guī)則簽發(fā)后處理設施許可證。
除Oklo公司外，越來越多的先進堆開發(fā)商考慮回收利用乏燃料。
英國Moltex公司正在開發(fā)一種熔鹽堆設計，可能部署在加拿大新不倫瑞克省和其他地區(qū)，同時也在嘗試自行對乏燃料進行后處理，轉(zhuǎn)化成反應堆可以使用的燃料。2023年3月，Moltex公司稱，加拿大政府已擴大本國部分清潔能源稅收抵免政策范圍，將乏燃料回收利用設施列入稅收抵免范圍內(nèi)。
Moltex公司計劃建設廢物-穩(wěn)定鹽轉(zhuǎn)化設施，對加拿大現(xiàn)有坎杜堆的乏燃料進行處理，為廢物燃燒穩(wěn)定鹽反應堆生產(chǎn)燃料鹽。Moltex公司官網(wǎng)顯示，Moltex熔鹽堆設計可以在運行過程中轉(zhuǎn)化錒系元素，與傳統(tǒng)反應堆燃料的后處理相比，可以接受純度較低的燃料，所需精煉也更少，因此，該工藝相比傳統(tǒng)的后處理技術(shù)更具成本效益。
意大利反應堆初創(chuàng)公司Newcleo表示，混合氧化物燃料的后處理和生產(chǎn)將作為公司一系列鉛冷快堆開發(fā)計劃的主要內(nèi)容。
總部位于美國的初創(chuàng)公司Curio表示，計劃建設一座后處理設施，通過銷售回收的放射性同位素來盈利。該公司高官稱，該后處理設施將回收的放射性同位素用作先進堆燃料及航天器熱電發(fā)電機燃料。
Curio公司官網(wǎng)顯示，該公司使用的技術(shù)不依賴于以往大型后處理廠使用的有機溶劑和試劑，不會產(chǎn)生新的廢物流，工藝產(chǎn)出物可用于制造金屬、氧化物或熔鹽燃料。
2022年2月，Curio公司首席執(zhí)行官艾德·麥金尼斯(Ed McGinnis)在接受采訪時表示，Curio公司的后處理廠設計是一種基于化學的工藝，與過去和現(xiàn)在大多數(shù)后處理廠使用的傳統(tǒng)Purex工藝或钚鈾提取工藝不同，該設計不分離超鈾元素，在Curio公司回收處理車間使用氟化和熱處理等經(jīng)過驗證的后處理工藝進行后處理。
據(jù)羅姆稱，私營企業(yè)對開發(fā)新的廢物處置方案(包括回收利用)興趣濃厚。
