核廢料處理一直是核工程領域的關注重點，美國目前有約9萬噸乏核燃料儲存在核反應堆場址的混凝土容器中，且每年新增約2000噸。田納西大學諾克斯維爾分校核工程系教授尼克·布朗另辟蹊徑，他認為“那些乏燃料是國家資源，蘊藏著大量有用材料”。

今年12月，由石溪大學牽頭、布朗及其同事參與的“矩陣工程TRISO緊湊型結構實現先進反應堆燃料循環 (MATRICY)”項目將完成。2022年起，MATRICY研究人員開始探索廢舊核材料中的重元素能否回收制成微型反應堆燃料。布朗稱：“我們確定這不僅是可能的，而且極具吸引力，能將反應堆能源成本降低四到七倍，同時減少93%的核廢料庫存。”

該項目時機與成果備受矚目。今年早些時候，美國政府發布多項核能行政命令，目標包括增加發電能力和高效回收乏核燃料。布朗表示，核能是重要的超低碳電力和熱能來源，在確保反應堆安全的同時，減少核廢料對子孫后代的負擔至關重要。此前，布朗與石溪大學教授杰森·特雷列維茨合作開發慢化劑先進材料，后提出后續項目，研究利用回收燃料。

MATRICY項目中，石溪大學開發燃料和慢化劑材料制造合成技術，布朗領導田納西大學開展反應堆設計開發等工作。研究人員專注于微反應器，其具有靈活性和廣泛應用前景，可為偏遠地區關鍵基礎設施供電。由于美國高豐度低濃鈾短缺，研究人員轉而研究使用超鈾元素作為燃料。

在項目期間，布朗團隊比較了以回收超鈾燃料和典型HALEU燃料為燃料的微型反應器，發現使用回收超鈾元素可使最終處置核廢料減少高達93%，還能減少新廢料產生，且回收燃料能量密度在經濟上更有利。布朗認為，核廢料問題是核能領域的重大挑戰和機遇，該項目能在減輕子孫后代負擔的同時產生能源。