跨国乏燃料贮存库开发商DeepGEO与丹麦先进钍基反应堆创新企业Copenhagen Atomics公司签署首次合作协议，旨在通过将新兴的废物管理解决方案与下一代反应堆技术相结合，彻底改变核燃料循环。
这项具有里程碑意义的合作标志着业界首次将反应堆设计公司和跨国废物库开发商联合起来，共同应对核领域的双重挑战，即管理乏燃料和确保其长期效用。合作双方旨在应对乏核燃料后处理和减少长寿命放射性废物方面的长期挑战，总体目标是确保核燃料循环的长期可持续性。他们努力的一个关键方面是将乏燃料(SNF)重新定义为一种宝贵的资源，而不是一种负担。
正如协议所指出的，SNF管理仍是核工业长期关注的问题。尽管SNF被安全地储存在核厂址的SNF池中或干式贮存桶中，“世界上大约有30万吨SNF被储存，多个国家已表示有兴趣对这种材料采用多国解决方案”。
开创性的“后端”协议
总部位于美国Rhode岛的DeepGEO正在通过加拿大、欧洲和非洲的子公司开发多国SNF储存库，其使命是提供可持续的资源管理。协议指出，“DeepGEO正在其潜在的托管地点取得稳步进展，并且正在与多个实体进行对话，这些实体将受益于雇用另一个实体的专家服务，以有效管理和处置其拥有的SNF。”。
与此同时，Copenhagen Atomics正在开发一种非能动安全钍基熔盐堆，名为废料燃烧器(Waste-Burner)，利用乏燃料和钍的组合发电。这个100 MWt的裂变设计为工厂化制造，可装入一个40英尺的标准集装箱，通过卡车、火车或轮船运输。废物燃烧器反应堆消耗包括钚在内的超铀元素作为“启动”燃料，将其转化为只需储存300年的短寿命裂变产物。
同时，协议也指出，该公司已经获得了“相当多的熔盐方面的知识和经验，并提出了几种将乏燃料转化为熔盐反应堆新燃料的方法”。此外，Copenhagen Atomics还在积极开发试验设施，“包括在目前不允许使用核能且没有处置SNF途径的几个国家进行试验”。
Copenhagen Atomics解释道，“在成功部署后，他们的反应堆有望利用SNF产生比首次使用SNF的反应堆多10倍的能量。”。为了实现这一目标，该公司表示需要将SNF分离(后处理)成四类，分别为燃料棒的锆合金包壳、铀同位素(铀238、铀235、铀236、铀234和痕量杂质)、半衰期低于30年的短寿命裂变产物以及主要是钚的超铀元素(TRU)。
两家公司指出，乏燃料后处理产生的前三种类型，即锆合金包壳、铀同位素和短寿命裂变产品可能具有价值，也可能产生处置成本，这取决于现有技术和市场条件。TRU虽然在燃料组件中占比不到1%，且主要由同位素钚239、钚240和钚241组成，但对于Copenhagen Atomics的钍基熔盐堆来说却至关重要，该反应堆使用TRU作为启动燃料。该公司解释道，其反应堆不需要浓缩铀来启动钍基燃料循环。
协议指出，在这一过程中，“预计TRU中99%的同位素将转化为裂变产物，并在Copenhagen Atomics反应堆运行时从盐中提取出来”。如果DeepGEO建立了这些设施，DeepGEO可以在以后管理或处理这些裂变产物。
市场潜力迫在眉睫
Copenhagen Atomics表示，“由于正在快速开发示范设施，预计将比竞争对手更早地展示其工艺的效率和可行性。这将带来有关材料和废物管理以及任何处置要求的宝贵知识。”。
该公司补充表示，该协议至关重要，因为Copenhagen Atomics预计需要使用放射性废物管理专家服务供应商的时间将早于其大多数竞争对手。作为深地质处置服务的未来商业供应商，DeepGEO致力于提供适用于多种先进反应堆设计的解决方案，此外还适用于广为人知的锆燃料包壳、陶瓷和金属燃料。该公司指出，虽然对传统反应堆废物的处置途径进行了深入研究，但对不太成熟的设计，特别是熔盐反应堆的要求，在很大程度上仍未得到探索。
Copenhagen Atomics和DeepGEO的协议概述了在将乏燃料后处理为四种类型方面的合作，重点是后处理技术、监管合规性和废物管理。从本质上讲，Copenhagen Atomics将评估废物流的技术和经济方面，而DeepGEO将探索运输、处置和市场机会。双方计划每季度举行一次会议，以跟踪进展情况，这份为期36个月的非排他性协议受丹麦法律管辖，并保护共享信息。
Copenhagen Atomics首席执行官兼联合创始人Thomas Jam Pedersen表示，“Copenhagen Atomics将与DeepGEO一起探索如何使乏核燃料的国际处理更加高效，同时负责任地处理所有废物类型。”。
他补充道，一个关键的重点是建立乏燃料的市场潜力，“Copenhagen Atomics与DeepGEO之间的这种合作关系有助于使乏燃料转化为一种宝贵的资源，而不是国家和公司不得不处理的昂贵负担。回收很大一部分乏燃料，即所谓的'核废料'，将使他们能够以正值出售，进一步弥补回收和运输的成本。”。
同时，DeepGEO总裁Link Murray认为，此次合作将标志着全行业应对长期存在的后端挑战并推动其可持续解决的重要努力的开始。“创新的核工业需要创新的后端解决方案。我们很高兴能与Copenhagen Atomics合作，这再次证明了自己是核行业的先驱。通过合作，我们可以更好地了解先进核能反应堆不同燃料和废料需求的价值，帮助加快其部署，并确保核能未来的可持续发展。”。
两家公司指出，虽然签署的协议在业界尚属首次，但并不打算成为最后一次。他们表示，作为合作的关键部分，他们欢迎其他核技术和项目开发商也有兴趣认真对待未来的废物挑战，并探索创新的多国解决方案。
