SHINE将与阿贡国家实验室等推进乏燃料回收分离技术应用

8月18日，聚变能源公司希恩公司 (SHINE) 宣布，将与美国能源部阿贡国家实验室 (Argonne National Laboratory) 和凯斯西储大学 (Case Western Reserve University) 合作，把高通量化学分离技术用于其正在开发的核燃料回收流程。该合作依托美国能源部能源高级研究计划署 (ARPA-E) 的CURIE计划开展，并获得由凯斯西储大学牵头的额外资金支持，SHINE在项目中作为分包方参与。

乏燃料通常被称为核“废物”，但其中仍保留约90%的能量潜力，同时含有多种可再利用的副产物。近年，美国联邦层面的相关计划和私人投资推动了乏燃料回收领域的重新升温。阿贡国家实验室正在开发一种名为“放射化学分离填充离心设备”的新型化学处理装置，英文简称PaCERS。该设备通过高速旋转产生超过普通重力条件的离心力，以提高化学分离效率，并以较高通量、较低溶剂用量的方式，降低核燃料回收多个环节的成本。

根据合作安排，SHINE将与阿贡国家实验室和凯斯西储大学共同推动PaCERS技术在多类分离流程中的应用，包括分离锶-90和镅-241等放射性同位素。这些同位素可用于医疗、制造业以及先进电源系统。PaCERS技术还将被纳入次锕系元素回收流程，用于处理其他元素提取后残留的长寿命放射性物质。

SHINE首席技术官罗斯·拉德尔 (Ross Radel) 表示，乏燃料中含有许多可回收的有价值材料，公司目前已在医用同位素生产中开展放射性材料分离工作，希望将相关经验用于推动PaCERS技术走向实际应用。

在更长期规划中，SHINE计划利用聚变产生的中子对长寿命放射性同位素进行嬗变，从而将相关放射性废物所需的隔离时间由数千年缩短至数十年。该公司目前正通过另一项美国能源部资助项目，验证聚变中子对这类同位素的嬗变能力。

SHINE同时表示，公司还参与了另一项面向实用化核燃料回收的项目，重点是推动核材料控制与衡算体系现代化。上述技术将服务于SHINE名为REDUCE的核燃料回收流程，即“回收有用元素、销毁不需要物质、创造能源”。该流程目标是从乏燃料中高效、具备防扩散特征地提取铀、钚及其他高价值材料，并推动先进回收技术的商业化应用。