各公司正在开发新的富集技术，这可能会释放出以前被忽视的资源。2026年7月27日，亚拉·罗杰斯/麻省理工科技评论 | Getty Images 在肯塔基州小镇帕杜卡附近，数千个储存气缸中封存着大量铀，这些气缸装满了来自现在已关闭的核富集设施的废物材料。激光可以帮助提取这些铀。一个名为全球激光富集（GLE）的公司正致力于用一种名为激光富集的新技术来重新加工这些旧材料。这种方法比传统的富集方法更加高效，使得该公司能够更新这些材料，并能够生产出浓度与天然开采来源相同的原料。而且该公司声称，在未来，激光富集可以用来制造核燃料，包括用于先进反应堆的燃料。核能目前提供全球约9%的电力，这一比例可能会随着美国和中国等主要世界强国寻求建设新反应堆（其中一些基于新一代技术）而上升。获取燃料的新方法，能够帮助确保这些核项目顺利推进。天然铀主要由铀-238（超过99%）和铀-235（约0.7%）组成。铀-235是可裂变的类型，这意味着当它被慢速低能中子照射时，可以维持产生电力的链式反应。因此，反应堆通常使用浓度高于开采出来的材料中的U-235的物质。现在的传统反应堆通常使用低富集铀，U-235的浓度通常为约5%，尽管一些先进反应堆设计将使用高达20% U-235的燃料。今天，离心机是用于富集铀的主流技术。这种设备本质上是将含铀材料以极快的速度旋转，因此较重的材料（即含U-238的材料）旋转到边缘，而较轻的材料（即含U-235的材料）则靠近中心停留。（如果你曾经摇动芥末瓶来获取最后一点，你就用到了与离心机相同的基本原理。）然后，浓度更高的U-235材料可以被制成核燃料。另一方面，激光富集利用了所有分子以取决于其特定材料的方式在原子尺度上振动和旋转的事实。即使是不同的铀同位素也有不同的特征信号。激光非常精确，可以针对某一种特定材料（例如包含U-235的分子）。如果你对混合物照射激光，你可以选择性地激发你所针对的材料，给它更多的能量。这改变了它的行为，从而使使用化学或物理方法分离出你想要的材料变得更容易。研究和工业中开发了多种分离方法。一些方法旨在电荷U-235原子，使它们可以用静电或磁场进行移动。另一些方法则改变材料的化学反应方式。GLE的具体技术细节是秘密的，公司官员拒绝透露该过程的工作原理。麻省理工学院核科学与工程研究科学家查尔斯·福斯伯格表示，数十年来对使用激光进行铀富集一直很感兴趣。然而，在早期，激光往往维护成本高、稳定性差且操作困难。激光技术已经有了巨大改进，使得激光富集比早期研究时更具吸引力。甚至比技术改进更重要的是，最近的地缘政治变化可能会促进新的富集技术的发展。俄罗斯拥有世界上最大的铀富集生态系统，该国历史上主导了市场。“在俄罗斯向全世界倾销富铀的情况下，没有人愿意在西方建设新的富集厂，”福斯伯格说。然而，自乌克兰战争开始以来，包括美国和英国在内的国家已采取措施限制或禁止进口俄罗斯铀。这为公司设立新的富集操作打开了大门，包括一些利用新技术的公司，福斯伯格说。随着各国寻求超越俄罗斯的铀供应，燃料的需求正在增加。“这一差距越来越大，而这项技术正是在中间，”LIS Technologies公司的总裁克里斯托·利本伯格说，该公司旨在在美国建立激光富集能力。LIS Technologies成立于2023年，最近在田纳西州的奥克里奇购买了一块200英亩的土地。公司目前正在与美国核管理委员会进行设施的预申请过程。公司计划获取天然铀并生产一种大约5% U-235的产品，尽管它希望最终生产出更为浓缩的材料，以便用于下一代反应堆的燃料。GLE则采取了不同的方法：而不是...