Urananreicherung: Lasersystemmodul besteht Langzeittest

Im Lasertechnologie-Entwicklungszentrum von Silex im australischen Lucas Heights werden Lasersystemmodule entworfen, hergestellt und getestet. Diese sind für die amerikanische Pilot-Demonstrationsanlage von GLE in Wilmington im amerikanischen Bundesstaat North Carolina vorgesehen, wo Uran mit dem Laserverfahren angereichert werden soll. GLE ist ein Joint Venture zwischen Silex und der kanadischen Uranproduzentin Cameco Cooperation und zugleich der exklusive Lizenznehmer des Silex-Laserverfahrens.

Am 31. August 2022 gab Silex bekannt, dass sein Uranlaseranreicherungsprojekt einen wichtigen Meilenstein erreicht habe: Das erste Lasersystemmodul konnte erfolgreich ein umfangreiches, achtmonatiges Testprogramm unter anlageähnlichen Betriebsbedingungen abschliessen. Gemäss Silex fand dabei auch eine «unabhängige Prüfung durch ein spezialisiertes Ingenieurbüro aus den USA statt, die zu einer positiven Bewertung führte». Das Testprogramm habe sich vor allem auf die Zuverlässigkeit der Leistungsfähigkeit des Lasersystemmoduls konzentriert. «Der Bau weiterer identischer Lasersystemmodule, die für das kommerzielle Pilot-Demonstrationsprojekt benötigt werden, schreitet voran, und alle Module sollen bis Ende 2023 nach Wilmington geliefert werden», so das Unternehmen.

«GLE plant, das kommerzielle Pilot-Demonstrationsprojekt bis Mitte der 2020er-Jahre abzuschliessen», verkünden Silex und GLE. Danach werde eine Machbarkeitsstudie für die geplante Laseranreicherungsanlage durchgeführt, so Silex. GLE hoffe, diese Anlage in den späten 2020er-Jahren einsetzen zu können. «Die Anteilseigner von GLE, Silex und Cameco, prüfen derzeit die Möglichkeit einer Beschleunigung dieses Zeitplans mit dem Ziel, den kommerziellen Betrieb bereits 2027 aufzunehmen, je nach Marktnachfrage und anderen Faktoren», liess Silex verlauten.

Angereichertes Uran auch für SMR
Das Department of Energy (DOE) besitzt grosse Mengen an Tails. Dies sind Überreste die bei einer früheren Urananreicherung angefallen sind. Sie bestehen aus Uranhexafluorid (UF₆), das abgereichertes Uran mit einem Uran-235-Gehalt von zirka 0,2% bis 0,3% enthält. Die Tails dienen GLE als Ausgangsmaterial, um daraus mit dem Laseranreicherungsverfahren UF₆ herzustellen, das einen Uran-235-Gehalt von zirka 0,7% besitzt, was dem Uran-235-Gehalt von natürlichem Uran entspricht. Dieses UF₆ kann mit dem Laserverfahren weiter angereichert werden, sodass man angereichertes Uran mit einem Uran-235-Gehalt zwischen 3% und 5% (schwach angereichertes Uran, LEU), bis zu 10% (LEU+) oder gar bis zu 19,9% (High-Assay Low Enriched Uranium, Haleu) erhält. Letzteres wird bei der nächsten Generation an fortgeschrittenen kleinen, modularen Reaktoren (SMR) als Kernbrennstoff zum Einsatz kommen.