原文来源： https://tinyurl.com/bdwb9eym https://www.scientificamerican.com/article/the-pentagon-is-backing-nuclear- waste-recycling-for-long-lasting-military/ 原文摘要： 五角大厦正寻求以核废料作为能源 一家罗德岛州的初创公司正致力於将spent nuclear fuel回收， 转化为供军方使用的长效动力系统。 每个原子都是一个卷曲的能量来源，但有些原子比其他原子更有威力。用於核反应炉的放 射性元素可以被诱导产生巨大的能量，以至於在 1950 年代中期，当时的美国原子能委员 会（U.S. Atomic Energy Commission）主席路易斯·史特劳斯（Lewis Strauss）预言， 电力很快就会「便宜到不需计量」。 民用核能虽然未能实现那种乌托邦式的夸大宣传，但它成功地产生了大量废料。这些残余 物并非大众想像中那种发着绿光的淤泥，尽管它们确实很危险：乏燃料（Spent fuel）中 的某些成分在数年内仍会保持热能，且放射性会持续数千年。 对某些国家来说，那种脉动的能量是一项潜在资源。欧米茄计画（Project Omega）是一 家总部位於罗德岛州的初创公司，该公司於二月结束隐身模式，希望能回收这些垃圾并使 其焕然一新。 「我们现在的做法是将乏燃料从反应炉中取出，放入水池中几年让它降温，然後放在反应 炉旁的混凝土垫上，」欧米茄计画的创办人兼执行长史丹福·谢汉（Stafford Sheehan） 表示。他希望将废料从混凝土垫移至热盐浴中，提取有用的元素并将其重新送回核反应炉 ，或是应用於其他技术，例如为军事卫星供电的长效感测器。 开采这些原子垃圾对军事应用特别具有吸引力。例如，车队是易受攻击的目标，而放射性 可以为其提供动力，且无需加油。偏远的前哨基地可以使用运行再处理燃料的先进反应炉 。联邦政府希望增加国家及军方的核能容量，但缺乏回收产出的基础设施。 谢汉（Sheehan）想要抓住这个契机。「核能正迎来它的时刻，」 他宣称：2025年5月总统签署了鼓励开发先进反应炉的行政命令，甚至指示国防部在国内军事基地建造一座反应炉。 但就现状而言，这些废料以及锁在其中的能量将会被埋入地下。「这完全是错失良机，」谢汉说。 其他国家正在开发这项技术。法国、中国和俄罗斯会对其核废料进行再处理（ Reprocessing），使用酸基法（Acid-based method）筛选出有用的元素。 美国则对此止步不前，主要出自对核扩散（Proliferation）的担忧。放射性废料的标准 再处理过程会产生纯钸（Plutonium）流。钸是制造核子武器的神奇豆子。制造更多钸会 增加其外流的风险，这是美国数十年来一直致力於对抗的事情。「我们向各个合作夥伴及 盟友提出论点：因为我们不回收，所以你们也不需要回收」曾任职於能源部、现於科罗 拉多矿业学院（Colorado School of Mines）任教的珍妮佛·谢弗（Jenifer Shafer）表 示。「这让我们在政治立场上，或许有点束缚了自己的手脚。」 然而，美国仍然需要非钸类的放射性元素，例如医疗用的特殊同位素以及其自身反应炉所 需的燃料，因此常购买国外劳动的成果。「我们一直从俄罗斯采购大量的这类同位素，」 谢弗说。这种依赖是一个战略瓶颈：如果莫斯科关掉供应水龙头，重要的美国硬体将永远 无法升空。欧米茄计画提出了一种回收材料的内部供应方案——且不具备同样的钸风险— —这将使美国更自给自足，同时不会显得虚伪。 欧米茄计画打算使用一种不同的制程：熔盐反应（Molten salt reaction）。该公司将氯 化锂等盐类加热至液化，然後与废料混合，这是一种放射性元素金属氧化物的有毒鸡尾酒 。化学过程会将它们转化为纯金属。这些金属进入另一个熔盐浴中提取铀，最後在盐水热 水缸中的程序则会分离出其他元素。该公司的做法介於铝冶炼厂和炼油厂之间。它仍然会 产生钸，但该元素在化学上被困在其他材料的杂乱混合物中——对於任何试图私造核武的 人来说都没什麽用。 这并非易事。最终产物比标准酸法「钸铀氧化还原提取法」（Plutonium-uranium reduction extraction, PUREX）的产出更难处理。该制程还会产生氧气，进而腐蚀设备 。但谢弗认为，研发经费可以解决这两个问题。减缓废料流向可以减少向俄罗斯索取放射 性材料的需求，并让平民和军方能从其铀资源中获得最大效益。 一旦被赋予新生，废料会以几种形式呈现。剩余的铀可以回到反应炉中。在欧米茄计画的 愿景中，较次要的同位素可以为小型设备供电。「想像一支永远不会没电的 iPhone，」 谢汉带点浮夸地说。 五角大厦心中可能酝酿着另一种「永不断电」。正在进行的计画可能需要同位素来为太空 感测器、可滞空数月的自主无人机以及处理情报数据的电脑供电。对於脱离电网的士兵来 说，电力将会是少一个需要担心的问题。 为了实现这一目标，欧米茄计画寻求与政府合作。目前已有进展；该公司最近收到了国防 高等研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）的授奖函。而 目前「具放射性」的工作则是透过与能源部辖下的太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory, PNNL）合作进行。 欧米茄计画最近与一所国家实验室合作，利用同位素锶-90（Strontium-90）制造了一个 微处理器电源，由政府科学家将装置实际所需的放射性物质置入。该微处理器运作正常， 而且没有绿色淤泥泄漏出来。 心得感想： 关於传统的PUREX可以参考这篇 https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/purex-process Molten salt reaction（也叫Pyroprocessing）的差别可以参考这篇 https://inldigitallibrary.inl.gov/sites/sti/sti/4460757.pdf -- ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Military/M.1774408172.A.D41.html ※ 编辑: chordate (159.26.119.3 日本), 03/25/2026 11:09:43