美企向能源部交付首批20千克高丰度低浓铀

【美国森图斯能源公司网站2023 年11 月7日报道】 森图斯能源公司（Centrus Energy）2023 年11 月7 日宣布已向美国能源部交付首批共计20 千克高丰度低浓铀。这是美国在最近70 多年中生产的首批高丰度低浓铀，意味着美国在保障高丰度低浓铀供应以满足先进反应堆研发和部署需求方面取得重要进展。

美能源部与森图斯2019 年签署一份为期三年、总价值1.15 亿美元的合同，内容涉及在派克顿建设一个由16 台AC100M 型离心机组成的级联，用于示范性生产高丰度低浓铀。该级联于2021 年获得核管会（NRC）批准，成为美国目前唯一获准生产铀-235 丰度高达19.75%的浓缩铀的设施。

能源部与森图斯2022 年签署分两阶段实施的高丰度低浓铀供应合同：第一阶段，森图斯拟在2023 年底前完成20 千克高丰度低浓铀的生产，总投资为6000 万美元，能源部和森图斯各承担一半；第二阶段，派克顿级联将以每年900 千克的产能运行，能源部将采用成本加奖励金的方式支付费用。

派克顿级联2023 年10 月投运，近期完成首批20 千克产品的生产和交付，意味着森图斯已完成2022 年合同规定的第一阶段生产任务。

高丰度低浓铀是指铀-235丰度为5%～20%的铀。现有商业核电机组通常使用丰度低于5%的低浓铀燃料。相对于传统低浓铀，高丰度低浓铀有助于减小燃料组件尺寸，缩小反应堆体积，延长反应堆换料周期，并实现更高燃耗。因此，许多先进反应堆选择使用高丰度低浓铀燃料。在获得能源部“先进反应堆示范计划”资助的10 种先进反应堆设计中，9 种需要使用高丰度低浓铀燃料。但目前美国内没有高丰度低浓铀商业供应源。保障高丰度低浓铀供应是美国先进反应堆技术开发商面临的主要阻碍之一。泰拉能源公司（TerraPower）2022 年12 月宣布，由于俄乌冲突爆发，未来不能从俄获得高丰度低浓铀，Natrium 示范电厂投运时间将至少推迟两年。该电厂原计划2028 年投运。俄目前是唯一的高丰度低浓铀商业供应源。Natrium 拥有两个功能模块，即一个34.5 万千瓦钠冷快堆发电模块和一个熔盐储能模块，其输出功率能够根据市场需求调整。

为支持先进反应堆研发和部署，能源部正在采用两种方式保障高丰度低浓铀供应。一种是资助森图斯在派克顿建设高丰度低浓铀示范性生产设施，如上文所述，该设施已完成首批20 千克产品的生产。另一种是稀释库存的高浓铀：能源部2023 年3 月宣布，萨凡纳河场区（SRS）正在开展准备工作，计划于2025 年启动高浓铀稀释工作，未来几年将把该场区H 峡谷（H-Canyon）贮存的高浓铀稀释成高丰度低浓铀；美国BWX 技术公司（BWX Technologies）2023 年8 月宣布获得能源部国家核军工管理局（NNSA）授予的合同，将利用含浓缩铀的废金属生产超过2 吨高丰度低浓铀。