德國科學家探索利用熔鹽核反應堆轉化核廢料為低碳能源

德國科學家正探索一種新穎的方法，將使用過的核燃料轉化為低碳能源。德累斯頓工業大學的可行性研究概述了一項名為 DEMO 的開創性回收反應堆計劃。研究團隊表示：「高放射性廢物被認為是人類最危險的遺產之一。為瞭解決這一問題，德累斯頓工業大學計劃建造實驗性回收反應堆 DEMO。」該項目提出了一個能夠現場消耗使用過燃料的熔鹽反應堆。如果項目成功，德國尋找深地質儲存庫的需求可能會變得多餘。

根據提案，這可能為國家節省 500 億歐元 (約 HK$ 484 億)。

無再加工轉變的創新方法

該提案專注於一種稱為「無再加工轉變」的方法。傳統的核回收依賴複雜的化學程序來提取可用材料，而德累斯頓的設計則通過將高放廢物（包括使用過的燃料和玻璃化材料）直接引入液鹽載體，避免了這一危險。中子轟擊將重核廢物分裂為更輕的元素。這些剩餘的裂變產物大多在數十年內衰變至安全水平，而非數千年。由於剩餘廢物主要是短命的，研究團隊認為這將繞過德國聯邦法律所強制的嚴格長期儲存要求。

這些儲存堆積的能量潛力相當可觀。研究人員計算出，德國的儲存廢物擁有足夠的可用能量，足以供應相當於該國年電力需求的 300 倍。除了提供清潔熱能外，該反應堆還將生產對癌症療法至關重要的醫療放射性同位素，並為先進的核聚變研究提供技術數據。

DEMO反應堆的法律設計

為了清除圍繞德國核電的政治障礙，德累斯頓團隊根據現行的《原子能法》設計了 DEMO 反應堆。根據現行法規，商業核電和化學燃料再加工被禁止。然而，DEMO 嚴格是一個非商業研究設施，熱功率為 50 兆瓦。由於它不分離核燃料且不生產商業電力，規劃者表示可在現有立法下合法建造。「DEMO 項目已被戰略性地設計，以允許在現行《原子能法》下建設，因為它不涉及商業電力生產或核燃料再加工，」研究團隊強調。

項目需要約 19.5 億歐元 (約 HK$ 189 億) 的公共投資。開發和建設預計將耗時五年，隨後運營壽命為 20 年。當局已在薩克森州評估三個潛在地點：羅森多夫的 VKTA 研究園區以及盧薩蒂亞的兩個重要工業轉型中心，分別是施瓦茨泵與博克堡。如果實驗階段證明物理學成立，研究人員希望修訂法規允許商業轉變工廠在 2045 年之前接入電網。對於薩克森州而言，該項目提供了一個戰略性機會，領導先進的核回收，將一場昂貴的環境危機轉變為可出口的全球產業。

「目標是保障歐洲的能源獨立性和競爭力，同時通過解決或減輕最終放射性廢物處置問題，促進廣泛的公共和政治接受度，」團隊總結道。

DEMO項目對核能未來的影響

DEMO項目不僅旨在解決核廢料問題，還可能改變德國及歐洲的能源格局。傳統核能面臨的政治與法律障礙，使得創新技術的出現顯得尤為重要。通過有效利用高放射性廢物，DEMO反應堆能夠提供清潔能源，並減少對長期儲存的依賴，這對於提升公眾接受度及政策支持至關重要。此外，項目成功後，德國將在全球核回收領域中佔據領導地位，進一步促進經濟與環保的雙重利益。