Najnowszym osiągnięciem tego typu jest rozpoczęcie zaawansowanych testów potężnego systemu wzbogacania uranu opartego na laserach. Owe testy prowadzone są w ośrodku w Wilmington w Karolinie Północnej. Jeżeli się powiodą, to Amerykanie osiągną nowy poziom rozwoju operacyjnego produkcji paliwa do reaktorów jądrowych.
Na obecnym etapie testów oznaczonych jako TRL-6, naukowcy testują pracę systemu w rzeczywistych warunkach, jakich będzie można się spodziewać w pełnoskalowej działalności komercyjnej. Tak naprawdę w trakcie testów naukowcy weryfikują efektywność i niezawodność wzbogacania uranu przy pomocy lasera, czyli tak zwanej metody SILEX (Separation of Isotopes by Laser Excitation).
Czytaj także: Wzbogacanie uranu jest kluczowe dla Iranu. Powód? Oczywiście militarny
Warto tutaj podkreślić, że system rozwijany, budowany i udoskonalany jest już od wielu lat. Można nawet powiedzieć, że teraz jesteśmy już na etapie precyzyjnego dostrajania i gromadzenia danych, a więc dużymi krokami naukowcy zmierzają do momentu komercyjnego wdrożenia systemu do pracy.
Proces SILEX polega na wykorzystaniu precyzyjnie dostrojonych laserów do selektywnego wzbudzania izotopów gazu heksafluorku uranu. Pozwala to na oddzielenie rozszczepialnego izotopu U-235 od znacznie bardziej obfitego U-238 przy znacznie większej wydajności energetycznej niż w przypadku wszystkich dotychczas stosowanych metod wzbogacania, takich jak dyfuzja gazowa czy wirówki. Ze względu na wyższą precyzję i niższe zapotrzebowanie na energię, wzbogacanie laserowe oferuje bardziej zrównoważone i potencjalnie oszczędniejszy sposób produkcji paliwa jądrowego.
Opracowanie nowej i wydajniejszej metody wzbogacania uranu może stanowić prawdziwą żyłę złota. Globalne zainteresowanie reaktorami jądrowymi, szczególnie małymi reaktorami modułowymi (SMR) stale rośnie. Tak się składa, że te nowe konstrukcje bardzo często wymagają niestandardowych typów paliwa, w tym wyższych stężeń U-235, znanego również pod określeniem HALEU. System wzbogacania laserowego jest wprost skrojony do produkcji właśnie takiego paliwa w dużych ilościach.
Czytaj także: Atomowa mapa świata zmienia się na naszych oczach. Znamy nowego gracza
Naturalny uran składa się z około 99,3% U-238 i tylko 0,7% U-235. W przypadku zastosowań w energetyce jądrowej zawartość U-235 musi zostać zwiększona do co najmniej 5%. To właśnie proces wzbogacania uranu do tego poziomu był najbardziej skomplikowanym, energochłonnym i kosztowym procesem całego cyklu paliwowego.
W trwającej obecnie fazie testów TRL-6 naukowcy spodziewają się uzyskać kilkaset kilogramów wzbogaconego uranu, jednocześnie udoskonalając wydajność procesów produkcji. Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, naukowcy stworzą bezpieczny łańcuch produkcji i dostaw uranu do elektrowni jądrowych, który uniezależni Stany Zjednoczone od dostawców zagranicznych.