美國破解合金密碼 縮短核燃料處理時間 20 年

在薩凡納河工業區 (SRS)，一種重新設計的廢核燃料運輸工具已經投入使用，以加快該材料的永久處理。這一新設計成功解決了原先運輸工具無法完全溶解的問題。

這項創新預計將大幅縮短處理該材料以便永久處置所需的時間。

突破性的進展源於該地區 H Canyon 化學分離設施的操作人員發現了溶解過程中的瓶頸。

工程師和操作人員發現，用於運輸特殊類型廢核燃料的運輸工具未能與燃料一起完全溶解，導致了延誤。

“當運河的團隊告訴我們他們遇到的問題時，我們的工程團隊開始著手研究運輸工具的製作方式，並尋找減少溶解時間的方法，”薩凡納河核解決方案公司 (SRNS) 的廢燃料項目運營經理 Tristan Downey 表示。

創造新合金
調查顯示，問題並不在於廢核燃料本身，而在於用於運輸工具把手的鋁合金。為此，團隊與外部供應商合作，設計並製作了使用“稍微薄一些、更易溶解的合金”的替代運輸工具。

“最終結果是將運輸工具上溶解時間最長的部分的鋁合金更換為稍微薄一些、更易溶解的合金，”Downey 補充道。

這一看似微小的變化對該地區的“加速盆地去庫存”任務具有重大意義。該計劃旨在處理來自田納西州橡樹嶺國立實驗室 (Oak Ridge National Laboratory) 的高通量同位素反應堆 (HFIR) 的廢核燃料。

這種具有獨特圓柱形核心的燃料被送往 SRS 進行溶解，然後轉化為穩定的玻璃形態以便長期儲存。

新運輸工具將顯著加快溶解階段，將燃料和運輸工具浸入硝酸溶液中。

這一效率提升是加速計劃的關鍵組成部分，預計將使 SRS 的廢核燃料處置比原計劃提前超過 20 年完成，並節省超過 40 億美元。

致力於更好的處理目標
“我們的員工擅長合作尋找過程改進和解決方案，以確保他們的工作以最安全和高效的方式完成，”SRNS 環境運營的副總裁 Nick Miller 表示。

“這一變化使 SRS 能夠更好地實現處理目標，並支持橡樹嶺 HFIR 研究反應堆的持續運營，讓他們能夠完成重要的核研究。”

替代運輸工具已經準備就緒，並將在下一次計劃將 HFIR 燃料轉移到 H Canyon 時投入使用，這標誌著該地區持續環境清理任務的一個重要里程碑。

同時，全球研究人員正在致力於回收和利用廢核燃料。一個美國研究團隊最近開發出一種更安全、更高效的回收已使用核燃料的方法。這一新的化學過程涉及先進設備，如離心接觸器，以從放射性廢物中分離出有價值的材料。