世界各地科學家正重新審視乏核燃料管理策略，致力于將傳統認知中的“廢物挑戰”轉化為創新契機，提升能源利用效率并保障能源安全。在美國能源部橡樹嶺國家實驗室，放射化學工程師凱蒂·約翰遜(Katie Johnson)處于核燃料循環研究前沿，她所在團隊聚焦從乏燃料中分離回收有價值材料，旨在減少廢物、延長資源壽命并強化國家能源未來。

凱蒂·約翰遜在問答中詳細闡釋了“關閉”核燃料循環概念。當前核工業采用開放式循環，乏燃料無回收機制;而閉式循環則包含回收流程，可減少廢料、重新利用未燃燃料材料、回收有價值裂變產物，還能縮減處置與儲存空間。燃料再利用對核能未來至關重要，可減少鈾進口依賴，延長資源壽命，滿足能源需求，保障國家能源獨立。

目前，實現燃料回收有水溶液溶解法(PUREX法)和高溫熔鹽法兩種主要技術。橡樹嶺國家實驗室等正牽頭研究，開發支持安全自動化處理的耐用材料與傳感器技術。凱蒂·約翰遜的研究聚焦開發捕集放射性核素的分離技術，在碘尾氣測試與減排(IOTA)實驗室開發捕獲放射性碘的固體吸附劑，通過研究吸附劑化學與材料科學，實現污染物安全高效管理。

實現核燃料循環利用仍面臨挑戰，放射性核素管理和勞動力發展是關鍵。私營企業對燃料回收興趣漸濃，但公共與私營部門目標不同，需多種管理選擇。橡樹嶺國家實驗室專業設施可助力各方找解決方案。此外，新一代科學家需更有針對性培訓與職業發展，以應對未來新科學問題。