世界各地科学家正重新审视乏核燃料管理策略，致力于将传统认知中的“废物挑战”转化为创新契机，提升能源利用效率并保障能源安全。在美国能源部橡树岭国家实验室，放射化学工程师凯蒂·约翰逊(Katie Johnson)处于核燃料循环研究前沿，她所在团队聚焦从乏燃料中分离回收有价值材料，旨在减少废物、延长资源寿命并强化国家能源未来。
凯蒂·约翰逊在问答中详细阐释了“关闭”核燃料循环概念。当前核工业采用开放式循环，乏燃料无回收机制;而闭式循环则包含回收流程，可减少废料、重新利用未燃燃料材料、回收有价值裂变产物，还能缩减处置与储存空间。燃料再利用对核能未来至关重要，可减少铀进口依赖，延长资源寿命，满足能源需求，保障国家能源独立。
目前，实现燃料回收有水溶液溶解法(PUREX法)和高温熔盐法两种主要技术。橡树岭国家实验室等正牵头研究，开发支持安全自动化处理的耐用材料与传感器技术。凯蒂·约翰逊的研究聚焦开发捕集放射性核素的分离技术，在碘尾气测试与减排(IOTA)实验室开发捕获放射性碘的固体吸附剂，通过研究吸附剂化学与材料科学，实现污染物安全高效管理。
实现核燃料循环利用仍面临挑战，放射性核素管理和劳动力发展是关键。私营企业对燃料回收兴趣渐浓，但公共与私营部门目标不同，需多种管理选择。橡树岭国家实验室专业设施可助力各方找解决方案。此外，新一代科学家需更有针对性培训与职业发展，以应对未来新科学问题。
