Centrus能源公司(核燃料供應商)和清潔堆芯釷能源公司(新型創新核燃料設計公司)根據上一年早些時候簽署的諒解備忘錄開始合作，以推廣先進核燃料。

1、ANEEL的重要意義

HALEU示范計劃(圖源：Centrus Energy)

最近，Centrus總裁兼CEO丹尼爾·波尼曼(Daniel B.Poneman)祝賀清潔堆芯公司(Clean Core)和德克薩斯A&M公司成功制造新一代核燃料的第一批樣品芯塊。

這種將釷(Th)與高含量、低濃縮鈾(HALEU)結合在一起的燃料，被稱為濃縮生命級先進核能(ANEEL)。這批芯塊的關鍵部件——HALEU——將由Centrus生產，對于美國來說，這一點至關重要，因為美國還沒有商業供應的HALEU。

核工業一直專注于新的反應堆設計，以解決氣候變化、可再生能源、用可靠的基本負荷替代品取代化石燃料等各種問題，而HALEU對這些反應堆的運行至關重要。

2、零碳能源的潛在選擇

這種新反應堆和新燃料無論是對于美國還是世界，都具有重要意義。

就在昨天，美國能源部發布了一份新聞稿，介紹了其制定的一項新的計劃，該計劃將確保美國高含量低濃縮鈾燃料的供應。

HALEU可用性計劃的建立，對于先進反應堆的示范和商業部署至關重要，目前已包括兩個示范項目，該項目將通過兩黨基礎設施法獲得25億美元的資金，以幫助支持國家的氣候、國家安全和創造就業目標。

參議院能源和自然資源委員會主席、美國參議員喬·曼欽(Joe Manchin)說：“我很高興能源部正在推進這一計劃，美國國內將開始供應高含量低濃縮鈾。”

“長期以來，我一直支持將先進核技術商業化，將其作為零排放能源的基本負荷能源，并致力于資助《2020年能源法》授權的先進核燃料計劃，以防止依賴俄羅斯或其他外國供應商為下一代核電提供燃料。”

先進的HALEU-釷ANEEL燃料尤其適用于現有和新的CANDU堆和其他加壓重水反應堆(PHWR)。ANEEL可以將CANDU/PHWR中產生的廢物量減少80%以上，最大限度地降低廢物管理成本和安全問題，同時提供防擴散效益。

清潔堆芯公司CEO 邁胡爾·沙阿(Mehul Shah)表示：“與Centrus 能源公司合作推廣我們的ANEEL先進核燃料，將有助于為需要的新興國家帶來清潔、可靠的電力。”

“我們使用釷和HALEU的創新技術為CANDU/PHWR型核電廠節約了大量成本、同時對于安全和防擴散方面也有重要意義。”

3、夢幻組合

ANEEL是Th和HALEU的夢幻組合，其U-238遠低于普通燃料——低20%，而輕水堆(LWR)中使用的U-238超過94%。

HALEU本身的U-235含量在5%至20%之間。大部分燃料是Th基質，HALEU中的U-235作為裂變驅動，為持續裂變提供足夠的中子。

Th-232捕獲一個中子并轉換成U-233，U-233也可裂變，并開始提供更多中子和更多能量。

同時，U-238捕捉到一個中子，轉化成钚-239，钚-239也會裂變，幾乎和它產生的速度一樣快。

隨著所有這些裂變的進行，ANEEL燃料的燃耗率很高，用同樣數量的燃料在反應堆中提供更多的能量。

事實上，ANEEL的燃耗率超過50 GWd/t，遠遠超過目前CANDU/PHWR天然鈾燃料的7 GWd/t，因此反應堆在其使用壽命內只需要約七分之一的燃料，在運行、燃料和廢物管理成本方面實現了顯著效益提升。

ANEEL燃料在其整個生命周期內都具有防擴散的設計，因為更高的燃耗率會導致Pu快速深度燃燒。這也增加了生成燃料的钚-240和钚-242的數量——核武器中不受控制連鎖反應的中子毒物。因此，ANEEL乏燃料很難制成核武器。

最后，CANDU/PHWR使用天然鈾也存在一個問題，因為它們反應過程中存在正冷卻劑空隙反應(CVR)，影響反應堆的安全。但使用ANEEL燃料會降低CVR，從而在產生更多能量的同時提高安全性。

4、不斷深入商業化進程

中國秦山三期CANDU核電廠(圖源：網絡)

根據世界核協會的數據，全世界在運CANDU/PHWR有48個，總發電能力為2400萬千瓦。最大的反應堆群在加拿大，19個CANDU PHWR(容量近1400萬千瓦)提供了該國15%的電力。

由于這些反應堆目前使用的是未濃縮的天然鈾，因此它們也可能是Centrus以及清潔堆芯釷能源公司的潛在市場。

波尼曼說：“生產第一顆ANEEL試驗芯塊是開發這種新型先進核燃料的重要一步。隨著大量PHWR反應堆已經在加拿大和其他地方運行，ANEEL可以在未來幾年加速并擴大對HALEU的早期需求。”

“我們重視與清潔堆芯公司的合作關系，以支持ANEEL的商業化，并期待有機會成為其長期HALEU供應商。”

清潔堆芯公司計劃在2024年底前將燃料商業化。德克薩斯A&M大學核工程和科學中心在INL的質量要求和監督下成功制造了ANEEL燃料樣品。

根據今年早些時候簽署的諒解備忘錄，清潔堆芯公司和Centrus正與其他PHWR合作，在世界各地的CANDU反應堆中推廣使用ANEEL先進核燃料。

雖然德克薩斯A&M公司正在制造的初始試驗芯塊使用INL(愛達荷州國家實驗室)提供的少量HALEU，但清潔堆芯釷能源公司計劃使用Centrus公司的HALEU進行ANEEL燃料的商業規模生產。

根據2019年與美國能源部簽署的一份為期三年的合同，Centrus正在俄亥俄州皮克頓建造第一條NRC許可的HALEU生產線。

到目前為止，Centrus已經完成了每一個合同里程碑，并將繼續根據合同開展工作。

 

關于Centrus能源公司：

Centrus能源公司是核電行業值得信賴的核燃料和服務供應商，通過其供應源的可靠性和多樣性，公司致力于為其公用事業客戶滿足日益增長的清潔、經濟、無碳電力需求。

自1998年以來，該公司為其公用事業客戶提供了1750多堆年的反應堆燃料，相當于70億噸煤。憑借世界一流的技術和工程能力，Centrus還正在推進下一代離心機技術，以便美國能夠在未來恢復其國內鈾濃縮能力。

關于清潔堆芯釷能源公司(Clean Core Thorium Energy)：

清潔堆芯釷能源公司是一家促進釷驅動動力的核燃料創新公司，目前正在申請專利的先進核燃料技術ANEEL由釷和高含量低濃縮鈾(HALEU)組成，能夠安全且經濟高效地為全球核電部門的現有PHWR/CANDU反應堆供電。

ANEEL燃料是解決核能安全、廢物和擴散問題的革命性解決方案。

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