原文來源： https://tinyurl.com/bdwb9eym https://www.scientificamerican.com/article/the-pentagon-is-backing-nuclear- waste-recycling-for-long-lasting-military/ 原文摘要： 五角大廈正尋求以核廢料作為能源 一家羅德島州的初創公司正致力於將spent nuclear fuel回收， 轉化為供軍方使用的長效動力系統。 每個原子都是一個捲曲的能量來源，但有些原子比其他原子更有威力。用於核反應爐的放 射性元素可以被誘導產生巨大的能量，以至於在 1950 年代中期，當時的美國原子能委員 會（U.S. Atomic Energy Commission）主席路易斯·史特勞斯（Lewis Strauss）預言， 電力很快就會「便宜到不需計量」。 民用核能雖然未能實現那種烏托邦式的誇大宣傳，但它成功地產生了大量廢料。這些殘餘 物並非大眾想像中那種發著綠光的淤泥，儘管它們確實很危險：乏燃料（Spent fuel）中 的某些成分在數年內仍會保持熱能，且放射性會持續數千年。 對某些國家來說，那種脈動的能量是一項潛在資源。歐米茄計畫（Project Omega）是一 家總部位於羅德島州的初創公司，該公司於二月結束隱身模式，希望能回收這些垃圾並使 其煥然一新。 「我們現在的做法是將乏燃料從反應爐中取出，放入水池中幾年讓它降溫，然後放在反應 爐旁的混凝土墊上，」歐米茄計畫的創辦人兼執行長史丹福·謝漢（Stafford Sheehan） 表示。他希望將廢料從混凝土墊移至熱鹽浴中，提取有用的元素並將其重新送回核反應爐 ，或是應用於其他技術，例如為軍事衛星供電的長效感測器。 開採這些原子垃圾對軍事應用特別具有吸引力。例如，車隊是易受攻擊的目標，而放射性 可以為其提供動力，且無需加油。偏遠的前哨基地可以使用運行再處理燃料的先進反應爐 。聯邦政府希望增加國家及軍方的核能容量，但缺乏回收產出的基礎設施。 謝漢（Sheehan）想要抓住這個契機。「核能正迎來它的時刻，」 他宣稱：2025年5月總統簽署了鼓勵開發先進反應爐的行政命令，甚至指示國防部在國內軍事基地建造一座反應爐。 但就現狀而言，這些廢料以及鎖在其中的能量將會被埋入地下。「這完全是錯失良機，」謝漢說。 其他國家正在開發這項技術。法國、中國和俄羅斯會對其核廢料進行再處理（ Reprocessing），使用酸基法（Acid-based method）篩選出有用的元素。 美國則對此止步不前，主要出自對核擴散（Proliferation）的擔憂。放射性廢料的標準 再處理過程會產生純鈽（Plutonium）流。鈽是製造核子武器的神奇豆子。製造更多鈽會 增加其外流的風險，這是美國數十年來一直致力於對抗的事情。「我們向各個合作夥伴及 盟友提出論點：因為我們不回收，所以你們也不需要回收」曾任職於能源部、現於科羅 拉多礦業學院（Colorado School of Mines）任教的珍妮佛·謝弗（Jenifer Shafer）表 示。「這讓我們在政治立場上，或許有點束縛了自己的手腳。」 然而，美國仍然需要非鈽類的放射性元素，例如醫療用的特殊同位素以及其自身反應爐所 需的燃料，因此常購買國外勞動的成果。「我們一直從俄羅斯採購大量的這類同位素，」 謝弗說。這種依賴是一個戰略瓶頸：如果莫斯科關掉供應水龍頭，重要的美國硬體將永遠 無法升空。歐米茄計畫提出了一種回收材料的內部供應方案——且不具備同樣的鈽風險— —這將使美國更自給自足，同時不會顯得虛偽。 歐米茄計畫打算使用一種不同的製程：熔鹽反應（Molten salt reaction）。該公司將氯 化鋰等鹽類加熱至液化，然後與廢料混合，這是一種放射性元素金屬氧化物的有毒雞尾酒 。化學過程會將它們轉化為純金屬。這些金屬進入另一個熔鹽浴中提取鈾，最後在鹽水熱 水缸中的程序則會分離出其他元素。該公司的做法介於鋁冶煉廠和煉油廠之間。它仍然會 產生鈽，但該元素在化學上被困在其他材料的雜亂混合物中——對於任何試圖私造核武的 人來說都沒什麼用。 這並非易事。最終產物比標準酸法「鈽鈾氧化還原提取法」（Plutonium-uranium reduction extraction, PUREX）的產出更難處理。該製程還會產生氧氣，進而腐蝕設備 。但謝弗認為，研發經費可以解決這兩個問題。減緩廢料流向可以減少向俄羅斯索取放射 性材料的需求，並讓平民和軍方能從其鈾資源中獲得最大效益。 一旦被賦予新生，廢料會以幾種形式呈現。剩餘的鈾可以回到反應爐中。在歐米茄計畫的 願景中，較次要的同位素可以為小型設備供電。「想像一支永遠不會沒電的 iPhone，」 謝漢帶點浮誇地說。 五角大廈心中可能醞釀著另一種「永不斷電」。正在進行的計畫可能需要同位素來為太空 感測器、可滯空數月的自主無人機以及處理情報數據的電腦供電。對於脫離電網的士兵來 說，電力將會是少一個需要擔心的問題。 為了實現這一目標，歐米茄計畫尋求與政府合作。目前已有進展；該公司最近收到了國防 高等研究計劃署（Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）的授獎函。而 目前「具放射性」的工作則是透過與能源部轄下的太平洋西北國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory, PNNL）合作進行。 歐米茄計畫最近與一所國家實驗室合作，利用同位素鍶-90（Strontium-90）製造了一個 微處理器電源，由政府科學家將裝置實際所需的放射性物質置入。該微處理器運作正常， 而且沒有綠色淤泥洩漏出來。 心得感想： 關於傳統的PUREX可以參考這篇 https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/purex-process Molten salt reaction（也叫Pyroprocessing）的差別可以參考這篇 https://inldigitallibrary.inl.gov/sites/sti/sti/4460757.pdf -- ※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Military/M.1774408172.A.D41.html ※ 編輯: chordate (159.26.119.3 日本), 03/25/2026 11:09:43