在新墨西哥州一个偏远、尘土飞扬的角落，距离得克萨斯州边境如此之近，如果你走得太近，你的智能手机就会改变时区，那里坐落着一家原始工厂，这是美国摆脱鲜为人知的毒瘾的最佳机会曾：俄罗斯浓缩铀。

在尤尼斯价值 50 亿美元的 Urenco 工厂外，仙人掌和蜥蜴沐浴在猛烈的阳光下，全副武装的警卫看守着。   工厂内部一尘不染，拥有明亮、抛光的机械，尽管有些设备已经使用多年，但看起来还是崭新的。  数百台离心机，每台至少 20 英尺高，以超音速旋转，发出刺耳的呜呜声，回荡在一个巨大的大厅里，它们在那里分离为核电站制造燃料所需的铀同位素。   出于安全原因，连接尤尼斯机器的部分管道被屏蔽，不让好奇的访客看到。

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该工厂满足美国约三分之一的浓缩铀需求，并且正在将产量提高 15%。  它是一个跨大西洋项目的核心，该项目旨在振兴为西方核反应堆提供燃料的生产，这是能源安全和减少碳排放努力的关键。  Urenco Ltd. 是北美唯一的浓缩铀商业供应商。   目前，全球约一半的供应来自俄罗斯，在莫斯科入侵乌克兰后，这对美国和欧洲领导人来说是一个令人不安的现实。

高安全级别很容易理解。   制造核燃料的配方是人类最保守的秘密之一：其双重用途技术意味着为反应堆供料的相同方法也适用于制造炸弹。   多年来，美国一直拒绝分享或转让燃料制造技术，这些技术最初是为 20 世纪 40 年代的曼哈顿计划开发的，该计划向日本广岛和长崎投下了炸弹。   但现在，华盛顿正在敦促更多国家发展这种能力。

引发这种想法改变的是对乌克兰的袭击。  大约 18 个月过去了，克里姆林宫控制的核集团 Rosatom Corp. 仍然是世界上最大的铀浓缩厂。  它仍然为美国 92 座核反应堆以及欧洲和亚洲其他数十座核电站的近四分之一供货。

西方国家政府一直避免制裁俄罗斯国家原子能公司，因为这样做对本国核工业和经济的损害比弗拉基米尔·普京的核工业和经济更大。

“我们正在承受过度依赖俄罗斯核燃料的代价，”国家安全委员会白宫核顾问普拉奈·瓦迪(Pranay Vaddi)表示。  “这不仅仅是我们，而是整个世界。”

“弗兰肯斯坦的怪物”

重建北美燃料循环并提高欧洲供应商的能力是一项艰巨的任务。   尼日尔拥有全球约 5% 的铀矿，长期以来一直是前殖民统治者法国的重要供应商，最近发生的政变凸显了该行业固有的地缘政治风险。   南非国家公用事业公司 Eskom Holdings SOC Ltd. 允许与美国的核贸易协议于 12 月到期，然后与俄罗斯签署了一项联合生产核燃料的协议，这是重建非洲国家自身燃料循环计划的一部分。

如果西方国家重建该行业的努力失败，他们将面临一系列令人不快的选择。  假设莫斯科仍然愿意做生意，他们可以继续依赖俄罗斯原子能公司。  但鉴于大多数公用事业公司仅保留约 18 个月的燃料库存，如果俄罗斯停止销售，现有反应堆可能不得不在缺乏替代供应的情况下开始关闭。

总部位于伦敦郊外的铀浓缩公司几乎没有透露其离心机的工作原理、尺寸，甚至每台离心机生产多少核燃料的细节。  Rosatom 首席执行官凯伦·菲利 (Karen Fili) 表示，为提高产能而计划的新墨西哥工厂扩建计划将于 2027 年完成，再加上母公司在欧洲的扩张，将足以覆盖 Rosatom 在美国市场的份额。 Urenco 的美国子公司，未透露尤尼斯扩建的成本。

“对于美国来说，我们是非常合理的解决方案，”菲利说。  “铀浓缩公司增加的产量将足以弥补俄罗斯进口的任何缺口。”

这些保证虽然受到欢迎，但也凸显了重启西方铀燃料业务背后的经济脆弱性。  美国总统乔·拜登和加拿大总理贾斯汀·特鲁多在三月份的会议上承诺，将与“志同道合的盟友”实现核燃料供应链多元化，并更好地协调转换、浓缩和制造。  三周内，他们邀请法国和英国帮助将俄罗斯完全赶出核燃料业务。

尽管欧洲约30%的浓缩铀来自俄罗斯，但其装机产能比美国更大，应该能够更好地进行快速调整。  由英国、德国和荷兰组成的财团 Urenco 正在考虑扩建这些国家的工厂，而法国 Orano SA 则计划扩大其国内工厂。

当铀到达尤尼斯的铀浓缩公司这样的工厂时，它已经经过了几个加工阶段。

第一步是在偏远地区寻找稀有铀矿床。   一旦开采和研磨，矿石就会转化为氟气并注入桶中。  这些物质被运往浓缩设施，六氟化铀（UF6）被送入每秒旋转超过一千次的级联离心机。   维持裂变链式反应所需的铀 235 同位素在原矿石中的含量不到 0.7%。  浓缩过程将浓度提高到约 5%。

将研磨铀转化为六氟化铀气体的过程是美国核燃料循环中最严重的瓶颈。  美国唯一的转换设施于 2017 年关闭，当时全球市场供应过剩，价格暴跌。   这迫使公用事业公司减少库存并进行国际采购，为俄罗斯和中国打开了大门，这两个国家合计控制着全球约三分之二的铀转化市场。

此后，六氟化铀的价格反弹了十倍，因此总部位于科罗拉多州的 ConverDyn 今年将重新开放其位于伊利诺伊州的封存转化设施。  但该公司——霍尼韦尔国际公司和通用原子公司的合资企业——希望在考虑扩大规模以取代俄罗斯供应之前获得潜在客户的保证。

“每个人都在问：需要什么？  需要多少费用？”  ConverDyn 首席执行官马尔科姆·克里奇利 (Malcolm Critchley) 说道。  “如果人们真的想离开俄罗斯并真正想要替代方案，他们必须通过长期合同来支持这些承诺。”

克里奇利补充说，大约 10 家客户签署了为期十年的合同，这证明全面扩张是合理的。

即使这种方法看起来也是零碎的。   俄罗斯国家原子能公司已将俄罗斯境内核燃料循环的所有部分从头到尾整合在一起。  到目前为止，西方国家政府和公司已投入约 200 亿美元（包括尤尼斯），并做出了新的承诺，以复制 Rosatom 的影响力，但它看起来仍然像一个复杂的拼图，涉及加拿大的采矿和转换，美国拥有唯一的浓缩设施由欧洲财团。

克里姆林宫嘲笑了这一努力。  “该协议看起来像是在试图创造弗兰肯斯坦的怪物，”Rosatom 在其 6 月份的时事通讯中表示。  “历史表明，到目前为止，这个‘供应链怪物’只有个别部分发挥了作用。”

美国前能源副部长、现 Centrus 能源公司首席执行官丹·波内曼 (Dan Poneman) 表示，即使有全场紧逼，西方国家仍可能需要五年时间才能摆脱对 Rosatom 的依赖。这家总部位于马里兰州的公司正在开发耗资 1.5 亿美元的工厂，为下一代核反应堆生产新型铀燃料。

“没有足够的非俄罗斯浓缩铀来为世界反应堆提供燃料，”他说，尽管 Urenco 在尤尼斯增加了 15% 的浓缩铀。  “还差得很远。”

从洛斯阿拉莫斯出发的路

将铀转化为核燃料的循环是在 20 世纪 40 年代开发出来的，因此 J. 罗伯特·奥本海默 (J. Robert Oppenheimer) 可以在新墨西哥州沙漠中测试原子弹，与试图开发出相同破坏力的纳粹科学家进行竞赛。  近八个十年过去了，该行业正处于一种不同类型的竞争中。

Urenco 是第二大浓缩厂，占全球市场份额约 30%，占美国市场的一半。  它于 20 世纪 70 年代中期进入该行业，当时铀浓缩行业由美国和俄罗斯工程师主导，其目的是提炼和储存大量用于弹头的重金属。   欧洲的铀浓缩公司离心机是俄罗斯以外少数仍在冷战时期运转的离心机之一。

尤尼斯工厂的最终所有者 Urenco Ltd. 全球运营首席执行官鲍里斯·舒赫特 (Boris Schucht) 表示：“你打开它们，但你唯一不想做的就是关闭它们。”

位于肯塔基州帕迪尤卡的最后一家美国商业浓缩工厂在运行 60 多年后于 2013 年关闭。   产能损失，再加上2011年日本福岛第一核电站熔毁后人们对核电的厌恶情绪日益高涨，导致人们对Rosatom的依赖程度加大，即使在俄罗斯于2014年吞并克里米亚之后也是如此。

但俄罗斯不仅为昨天的项目提供燃料，还通过在中国、印度、埃及、土耳其和孟加拉国建设核电站来确保明天的客户，这些核电站与俄罗斯国家原子能公司签订了数十年的燃料供应合同。  由于国家安全的层面和复杂性，核燃料制造商往往由政府控制。  中国、欧洲和俄罗斯都是如此。   分析人士估计，伊朗作为铀浓缩俱乐部相对较新的成员，仅在基础设施成本上就花费了超过 130 亿美元才加入。

然而，它并不是一项特别大的业务，至少考虑到其战略重要性。   Urenco 去年的销售额为 17 亿欧元，利润为 4.27 亿欧元（合 4.63 亿美元）。   核电站的真正价值在于它们可以运行数十年，建立长期的国际关系，并被视为重要的外交工具。   这解释了政府的参与，以及为何俄罗斯原子能公司与反应堆建设协议签订长期供应燃料协议的原因。

美国希望看到投资者从供应链的各个环节中获利。  国会正在考虑立法建立美国制造的核燃料国家储备——相当于该国可以在紧急情况下动用的战略石油储备——并在 2027 年之前签署至少两份合同。该法案为该行业提供税收优惠和贷款担保。

铀浓缩公司并不是唯一一家受益的公司。   北美最大的铀矿开采商和其他核服务的主要供应商加拿大卡梅科公司 (Cameco Corp.) 正在收购西屋电气公司 (Westinghouse Electric Co.) 的股份，该公司生产浓缩铀并生产燃料棒，这笔交易对这家美国公司的估值为约80亿美元。   预计它将为北美提供一个垂直整合的动力中心——从从地下开采矿物一直到将其放入反应堆——为全行业供应链的发展提供蓝图。

加拿大拥有世界第三大铀储量，也是第四大矿石生产国，为美国和欧洲等地的反应堆提供原料。  “我们被邀请参加以前从未受邀参加的聚会，”Cameco 首席运营官布莱恩·赖利 (Brian Reilly) 说。  “我们迎来了许久未见的顺风。”

在尼日尔政变之前，法国国有企业欧安诺 (Orano) 提议到 2028 年将其国内浓缩工厂的产能扩大约 30%，前提是该公司收到了足够的国际客户承诺，足以证明支出 20 亿欧元是合理的。  额外的产能可以供应大约 20 个反应堆。

该公司负责客户和战略的高级执行副总裁雅克·佩蒂厄(Jacques Peythieu)表示，在俄罗斯入侵乌克兰后，欧安诺与一些中欧公用事业公司签署了浓缩合同。  它还考虑在美国建立一个设施。

首席执行官菲利普·诺什（Philippe Knoche）表示：“我们的一些客户已经清楚地了解了战略利益，而另一些客户仍处于观望状态，等待战争的结果。”

国际能源署估计，到 2050 年，全球核电容量需要在 2020 年的基础上增加一倍，才能继续帮助实现净零排放目标。  各个国家的需求正在增加。   瑞典8月份宣布，需要在未来几十年内将核电容量增加两倍，以满足电力需求的激增，并到2045年建造至少10个新的常规反应堆——所有这些都需要浓缩铀。

根据世界核协会工业组织的数据，为了实现 IEA 的目标，到 2040 年，包括俄罗斯在内的世界各地的反应堆可能需要增加约 80% 的铀，即每年约 112,300 吨。

2021年，Urenco没有在美国扩张的计划。   但站在尤尼斯一间巨大的储藏室里，里面堆满了准备装运的罐子，每个罐子里装满了超过 2 吨浓缩铀，价值 100 万美元，该公司的参谋长基思·阿姆斯特朗 (Keith Armstrong) 表示，今年的订单量增加了近 25%。过去的一年，全世界都在试图避开俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）。

在 Urenco 工作了 11 年的阿姆斯特朗表示，莫斯科的军国主义震动了该行业，并暴露了巨大的漏洞。  “乌克兰的入侵极大地改变了市场，”他说。  “它从静态状态变成了‘我们现在需要扩张’。”

（作者：Jonathan Tirone、Will Wade 和 Francois De Beaupuy，Samuel Dodge 协助） 

来源：https://www.mining.com

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