SSR-W 場地布局(來源：Moltex)

燃料循環模型證明了 Moltex Energy Canada 的穩定鹽反應堆 - 廢料燃燒器 (SSR-W) 能夠消耗廢核燃料。同行評議的研究論文《Moltex SSR-W 的廢料燃燒性能》在最近于渥太華舉行的第四代和小型反應堆會議上發表。

SSR-W 是一種以回收的乏燃料為燃料的快譜熔鹽反應堆，已被 NB Power 選中在新不倫瑞克省的 Point Lepreau 核電站建造。“專門設計為廢物燃燒器的快中子反應堆能夠在發電過程中裂變所有錒系元素，從而緩解乏燃料廢物和新鮮燃料可用性的問題，”該論文指出。

Moltex 還在開發廢物轉化為穩定鹽 (WATSS) 工藝，通過該工藝從現有的乏燃料中生產燃料鹽，并通過對 SSR-W 中使用過的燃料鹽進行反復回收來實現燃料循環。

論文介紹了燃料循環模型的結果，并表明通過重復燃料循環可以達到平衡，即在反應堆燃燒過程中所有錒系元素的濃度都會降低，并且錒系元素燃燒可以無限期地持續下去。反應堆中的錒系元素燃燒與循環過程中大多數裂變產物的分離相結合，可大大減少廢物量、放射性毒性和熱量產生。“燃料循環的靈活性也得到了證明，這是通過循環過程、在線加油和允許改變轉化率的燃料鹽化學來實現的。”

Moltex 表示，這項研究“強調了由新不倫瑞克省、安大略省、英國和美國團隊開發的SSR-W可以消耗加拿大坎杜反應堆廢燃料束中絕大多數的超鈾元素 (TRU)。這些超鈾元素是在裂變過程中產生的，具有數千年的放射性。與隨著時間的推移積累這些元素的傳統反應堆不同，SSR-W 旨在將它們作為燃料消耗，為減少核廢料提供了一種創新方法。”

Moltex 首席執行官 Rory O'Sullivan 表示：“SSR-W 經過專門設計，可高效再利用和消耗回收的核廢料。這項突破性研究是多年合作的成果，清楚地證明了這一能力。”

論文總結道：“熱功率為 1,200 MWth 的 SSR-W 反應堆每年可消除 425 公斤錒系元素，或在其使用壽命內消除約 25 公噸，燃料鹽成分和同位素載體會逐漸達到平衡。此時，從新回收的 Candu 燃料中補充 TRU 所需的量是恒定的，與嬗變的 TRU 量相對應。”

報告指出：“在反應堆運行壽命結束時，最后一次堆芯負載的 TRU 含量將大大低于從 Candu 乏燃料庫存中回收的量，否則這些燃料將被視為廢物。此外，反應堆將產生能量，如果由熱反應堆產生，則會產生更多的超鈾錒系元素，而不是凈減少。最后，報廢堆芯負載本身可以回收并用作新 SSR-W 的初始堆芯負載，從而完全閉合循環。”

Moltex 公司稱，SSR-W“可以無限期地回收使用過的燃料，從加拿大現有的 CANDU 反應堆燃料中至少生產出 6,000 兆瓦的清潔能源，而無需進口新的燃料”。這讓 SSR-W 相較于其他只能回收使用過的燃料一次或有限次數的反應堆技術具有關鍵優勢。

“我們的燃料來源已經存放在全國各地的核電站中，”奧沙利文指出。“這意味著我們可以利用這些資源在未來幾年內生產清潔能源。”關于 WATSS，Moltex 表示正在與核廢料管理組織合作，以確保任何需要處置的最終廢品都可以通過加拿大現有的處置路線進行處置。

Moltex 表示，它正在開發“三項獨特技術”：SSR-W、WATSS 工藝和 GridReserve 熱能儲存罐，使 SSR-W 能夠充當調峰電廠。該公司的目標是在 2030 年代初在 Point Lepreau 核電站部署首臺 SSR-W、WATSS 和 GridReserve 機組。