国际原子能机构将 HALEU(浓缩铀浓度超过 5% 但低于 20% 的铀 235)称为未来的材料。正如发言人所解释的那样,HALEU 的浓缩程度越高,将其转化为武器级材料所需的工作就越少,尽管这并不意味着存在更高的扩散风险。

该会议由 SLB 的核物理学家 Shikha Prasad 主持,出席嘉宾包括核燃料浓缩公司 Centrus Energy 的经理 Ben Jordan、桑迪亚国家实验室核能燃料循环计划领域技术人员杰出成员 Ben Cipiti 以及核威胁倡议组织核材料安全高级主管 Ross Matzkin-Bridger。

回归之路:乔丹谈到了美国在燃料浓缩领域失去领导地位以及需要走上“回归”国内浓缩能力的道路。

制造 HALEU 的原因有很多。先进反应堆、研究反应堆和军事利益都对它感兴趣,这产生了明显的需求。乔丹解释说,HALEU 的市场也比低浓缩铀更开放。“从商业角度来看,填补这一空白是合理的。”

强大的市场:美国支持 HALEU 浓缩能得到什么?美国有很大机会填补俄罗斯留下的空白,但“没有出口就等于没有影响力”,乔丹说。“越南与 Centrus 签署了 123 协议,但没有购买任何材料;该协议存在,但并未提供美国所希望的价值。”

美国能源部向 Centrus 拨款 1.5 亿美元,用于建造一个小型 HALEU 示范级联,该级联于 2023 年 10 月开始生产燃料。Centrus 目前正处于合同的第二阶段——每年生产 900 公斤。这一里程碑将在 2024 年底实现,但无法按计划完成。

“对投资者来说,这也是一个低风险的提议,”乔丹说。由于这种燃料有多种用途,我们不会把鸡蛋放在一个篮子里。在最坏的情况下,”他继续说,“它也可以搁置,直到国家需要它来丰富未来。”

在生产高浓铀的同时,还需要扩大该国有限的低浓铀库存,因为高浓铀可以通过稀释高浓铀来制造。这有助于实现规模经济,因为扩建浓缩设施以包括额外的低浓铀生产比为此目的新建设施更便宜。

从低浓缩铀到高浓缩铀:正如Cipiti所说,“防扩散应该考虑到各个方面。”

生产 HALEU 的浓缩和制造设施需要满足更严格的标准。但拥有任何浓缩能力(不仅仅是生产 HALEU)与扩散风险的关系比材料本身更大。

“获得浓缩度为 19.9% 的铀(而非浓缩度为 5%)只是将材料变成武器所需条件的一部分。浓缩材料的能力是影响扩散风险的最大因素,无论国家是否拥有浓缩能力,”Cipiti 解释道。政府和机构控制和监督这些能力。

HALEU 经济: Matzkin-Bridger 认为,需要考虑 HALEU 经济对防扩散的影响。

他表示,尽管 HALEU 作为一种有利于防扩散的材料有着悠久的历史,但仍需要彻底研究建设 HALEU 经济所面临的重大挑战。

他解释说,高浓缩铀“在研究反应堆领域已有数十年的成功经验”,并补充说,提醒人们高浓缩铀是低浓缩铀的一种形式,而不是高浓缩铀,对于认知很重要。“这被视为过去几十年来防扩散方面的成功之一。”

全球 HALEU 经济如何影响武器化能力?“人们认为,更高的浓缩水平使其更适合进行再处理——将引入直接使用的材料并造成严重打击,”Matzkin-Bridger 说。

“如果你是一名政策制定者,你想了解一些小型核模块堆,有些是 HALEU,有些是标准型,”他继续说道,“那么尝试了解其性能、成本、供应链,并将防扩散纳入这些考虑因素,权衡其利弊,这些都应该成为讨论的一部分。”

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