【美国能源部网站2024 年1 月9 日报道】2024 年1 月9 日,美国能源部面向国内铀浓缩服务供应商启动公开招标,目标是在国内建设高丰度低浓铀供应链,以满足先进反应堆燃料需求。
高丰度低浓铀是指铀-235丰度为5%~20%的铀。相对于丰度低于5%的传统低浓铀,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,俄罗斯是唯一商业供应源。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。
为满足先进反应堆燃料需求,美国2020 年《能源法》要求能源部制订并实施高丰度低浓铀保障计划。在经过广泛咨询后,能源部2023年决定启动两项招标:一项是针对高丰度低浓铀转化服务,即将六氟化铀形式的高丰度低浓铀转化为可供制造先进反应堆燃料的金属、氧化物或其他形式,这一招标已于2023年11 月启动;另一项是最新启动的招标,目标是获得10 吨铀-235 丰度达19.75%的高丰度低浓铀。
能源部最新发布的招标文件称,将与国内铀浓缩服务供应商签署有效期最长为10年的一份或多份价值不低于200万美元的采购合同,最终获得10吨高丰度低浓铀。铀浓缩和贮存工作必须在美国国内进行,合同总金额上限为27 亿美元。但《通货膨胀削减法》为两项招标提供的总金额仅为5亿美元。
根据招标文件,高丰度低浓铀可以使用伙伴国或盟国生产的低浓铀(即铀-235 丰度低于5%的铀),但应优先选择美国生产的低浓铀;对于天然铀和转化服务供应商,选择次序是:首选美国铀矿和转化厂,次选是北美供应商,第三级是伙伴国和盟国供应商。
目前在美国拥有铀浓缩设施或开展相关研发的企业包括:欧洲铀浓缩公司(Urenco)在新墨西哥州尤尼斯(Eunice)运营着美唯一商业铀浓缩厂(使用气体离心技术);森图斯能源公司(Centrus Energy)已在能源部资助下使用气体离心技术在俄亥俄州派克顿(Piketon)建成一座高丰度低浓铀示范性生产设施;全球激光浓缩设施(GLE)计划在北卡罗来纳州威尔明顿(Wilmington)建设一座激光铀浓缩技术测试设施;激光同位素分离技术公司(LIS Technologies)正在开展激光同位素分离技术研究,已于2023年11月与库里奥解决方案公司(Curio Solutions)签署合作备忘录,将联合研究利用激光分离技术对后处理铀(即通过后处理从乏燃料中回收的铀)进行浓缩的可行性。此外,法国欧安诺公司(Orano)前身阿海珐集团(Areva)曾计划在美国建设一座商业铀浓缩厂,后因市场环境恶化而放弃。