川普政府正在推動一項計劃,向那些希望將危險物質轉化為核電廠燃料的公司提供冷戰時期退役核彈頭中的鈽。
該計劃引起了防擴散專家的爭論和一些擔憂。如果這項計畫得以實現,這將是美國政府首次向私人公司提供武器級鈽。能源部擁有超過 50 噸核武計畫剩餘的鈽,該機構此前一直計劃稀釋其中大部分材料並將其掩埋。
一些試圖獲取鈽的新核公司表示,將廢物轉化為燃料是處理鈽的更好方法。
週二,能源部表示已選擇五家公司進入“高級談判”,以可能獲得一些過剩的鈽。其中包括總部位於加州的核能公司 Oklo,該公司計劃與歐洲先進核反應器開發商 Newcleo 合作。
奧克洛和紐克萊奧表示,使用鈽作為燃料可以解決一個迫在眉睫的問題:能源公司希望建造新一波核反應堆,但美國仍然無法用鈾生產足夠的常規燃料來為核電廠提供動力。收集舊的鈽儲備可以提供短期解決方案。
「缺乏燃料是目前核能擴張的最大障礙之一,」Oklo 執行長雅各布·德威特 (Jacob DeWitte) 說,該公司正在開發一種旨在以鈽為燃料的新型小型反應器。 “這將幫助我們更快地獲得更多核電。”
該計劃遭到一些民主黨人和核不擴散專家的批評,他們指出鈽可用於製造核武器,並認為它需要極其嚴格的保障措施。批評者還表示,美國和其他國家政府先前將鈽轉化為反應器燃料的努力面臨技術困難和成本上升。
致力於減少核武擴散的非營利組織核威脅倡議組織的副總裁斯科特·羅克說:“各國以前已經嘗試過這種做法,並得出結論,儘管使用鈽作為燃料固然很好,但它實際上只是一種風險,我們需要永久消除它。”
該計劃尚未最終確定,該公司仍需與聯邦政府就如何取得和轉移鈽進行談判。除了 Oklo 之外,能源部表示還選擇了另外四家公司——Standard Nuclear、Exodys Energy、SHINE Technologies 和 Flibe Energy——進行高級談判,以根據去年制定的剩餘鈽利用計劃接收這些材料。
負責核能事務的首席副助理國務卿邁克爾·戈夫(Michael Goff)在一份聲明中表示,該計劃預計將「幫助企業釋放下一階段的私人融資,以擴大國內核燃料供應,刺激美國回收技術的創新,並釋放私營部門融資以推動國家核復興」。
週二,Oklo 宣布參與該計劃後,其股價上漲了 4% 以上。
多年來,能源部一直在爭論如何處理其擁有的大量鈽。
鈽通常不存在於自然界中:它是核分裂的副產品,核分裂是為核反應器提供動力的過程。 20世紀,美國製造並儲存了約100噸材料作為核武的關鍵零件。
然而,自冷戰結束以來,美國軍方已經拆除了數千枚核彈頭,在全國戒備森嚴的聯邦設施中留下了剩餘的鈽庫存。鈽 239 是一種用於武器的同位素,吸入後毒性很大,半衰期為 24,000 年。
2000 年代,美國政府試圖在南卡羅來納州薩凡納河建造一座工廠,將多餘的鈽與鈾混合,製造出混合氧化物燃料 (MOX),可用於核電廠,而核電廠通常僅依靠鈾運作。但該項目受到延誤和成本超支的困擾,2018 年,第一屆川普政府取消了該項目,該項目的預期成本已升至超過 500 億美元。
同年,能源部宣布了一項計劃,將 34 噸剩餘鈽稀釋,使其不再用於武器,然後將其掩埋在新墨西哥州。據估計,這樣做將花費200億美元。
但去年五月,當川普總統發布旨在加速美國核電廠建設的行政命令時,這些計畫再次改變。在一項命令中,川普要求能源部查明任何聯邦擁有的鈽,並再次探索將其轉化為燃料。
使用鈽比使用鈾(用於生產核燃料的最常見元素)更具挑戰性,通常需要專門的處理和通風系統。由於鈽可以用來製造炸彈,因此它也需要高水準的安全性。政府的一些鈽可能仍然存在於尚未拆除的武器中,在這種情況下,在移交之前需要對其進行處理和解密。
一些民主黨人反對能源部去年最初宣布的向私營部門提供鈽的計劃。
馬薩諸塞州參議員愛德華·馬基、弗吉尼亞州眾議員唐·拜爾和加利福尼亞州約翰·加拉門迪在 9 月份致該機構的一封信中寫道:“這引發了對武器擴散的嚴重擔憂,沒有什麼經濟意義,並且可能對國家的國防態勢產生負面影響。”
公司表示,他們已準備好應對物流挑戰。
Newcleo 執行長 Stefano Buono 在接受採訪時表示,他的公司計劃在南卡羅來納州薩凡納河 (Savannah River) 被取消的 MOX 項目所在地附近建造一座燃料製造工廠。他表示,Newcleo 可以在之前的努力失敗的地方取得成功。
博諾說:「上次嘗試的不是一家私人公司,而且基本上沒有客戶購買這種燃料。」「我們認為我們可以以非常有競爭力的成本做到這一點。」他說,該工廠可以生產多種核燃料,從 MOX 燃料到金屬鈽燃料。
「如果我們能夠在經濟上做到這一點,我們還可以幫助減少核廢料,」他補充道。 “這是最可持續的選擇。”
川普政府制定了在 2050 年將美國核電規模擴大四倍的目標,許多公司正在開發新一代先進反應器,這些反應爐應該比舊反應器更小、更容易融資。
然而,許多先進反應器將需要一種特殊類型的濃縮鈾作為燃料,稱為 HALEU,而美國近幾十年來已經失去了大部分濃縮鈾能力。核電廠的大部分濃縮鈾仍然來自俄羅斯。雖然能源部正在花費數十億美元建立國家燃料供應鏈,但這將需要數年時間,奧克洛和紐克萊奧押注,作為權宜之計,他們可以更快地用鈽製造燃料。
「鈽已經準備好了,」奧克洛首席營運長卡羅琳·德維特說。 “我們只需要彌補。”
奧克洛正在開發一種可以使用鈾燃料、回收的核廢料或鈽運作的快堆。該公司一直在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室進行使用鈽作為燃料的實驗。
馬基對能源部長克里斯·賴特在加入政府之前曾在奧克洛董事會任職表示擔憂。此後,賴特放棄了自己的股份,並公開承諾「不會親自或實質參與」有關奧克洛的決策。
另外,川普政府正在努力擴大核廢料回收和再處理,其中可能包括從核電廠的剩餘廢料中收集鈽並製造更多燃料,法國已經在小規模地這樣做。
對於一些專家來說,這是值得的。世界上的鈾資源是有限的。如果核能在全球大規模擴張,各國可能需要某種類型的後處理來為這些反應器提供動力。
「如果我們真的想擴大人類對核能的利用,那麼使用鈽就很有意義,」核工程師、諮詢公司「什麼是核能」的經營者尼克·圖蘭說。
然而,核廢料的回收讓一些核不擴散專家感到緊張。從 20 世紀 70 年代開始,美國試圖阻止其他國家對核廢料進行後處理,因為擔心這會產生大量鈽並可能被轉用於武器計劃。批評者稱,將鈽轉化為燃料的新努力可能會打破這個長期禁忌。
「鈽基燃料及其後處理在引入民用核能項目時記錄不佳,」曾在奧巴馬政府期間擔任能源部長的核物理學家歐內斯特·莫尼茲(Ernest Moniz)去年寫道。
他補充說,試圖恢復努力“將帶來長期公認的安全風險,並產生意想不到的後果,即在實現這一結果的勢頭正在增強之際,阻礙核電的擴張。”










