撰稿人：Lia ／ 責任編輯：Zaphyra
2023年11月7日，美國能源公司「世紀能源」（Centrus Energy）宣布，其位於俄亥俄州的濃縮工廠已成功向美國能源部交付首批「高純度低濃縮鈾」（HALEU），標誌著美國本土在下一代核燃料的生產上邁出了關鍵的第一步。這一看似純粹的技術進展，實則是一項緊迫國家安全議程的縮影。在俄羅斯入侵烏克蘭之後，一個令華盛頓極為不安的戰略脆弱性被徹底暴露：作為全球最大的核電生產國，美國竟有近四分之一的濃縮鈾需要依賴其主要地緣政治對手—俄羅斯供應。這一危險依賴的歷史成因，從冷戰後「兆噸換兆瓦」計畫的長遠後果，到國內產業私有化的結構性問題，並系統性地評估拜登政府及國會為重建本土核燃料循環體系所做的努力、面臨的挑戰，以及這場預計將耗時十年以上的能源獨立馬拉松，對美國未來國家安全與清潔能源目標的深遠戰略意涵。
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Lia. Independent Media 台北報導
在美國的國家想像中，核能始終佔據著一個矛盾而複雜的位置。它既是曼哈頓計畫中那股令人敬畏的毀滅性力量的象徵，也是艾森豪總統「原子能和平用途」願景下，清潔、強大、代表著美國技術霸權頂峰的能源未來。時至今日，核反應爐依然默默地為美國提供了近20%的電力，是其達成淨零排放目標不可或缺的基石。然而，在這份看似自主且強大的能源版圖之下，卻隱藏著一個攸關國家安全的「隱藏致命弱點」。
2022年，當俄羅斯的坦克駛入烏克蘭，西方世界對莫斯科祭出了雷霆般的經濟制裁。然而，在一長串被禁運的俄羅斯商品清單中，一項關鍵的戰略物資卻被悄然豁免，那就是「濃縮鈾」。這個決定，揭開了一個令許多美國決策者尷尬不已的現實：美國，這個擁有全球最多核反應爐的超級大國，其核燃料供應鏈的咽喉，竟長期被其頭號戰略對手俄羅斯緊緊扼住。
這不僅僅是一項商業依賴，更是一項深刻的國家安全脆弱性。當莫斯科已毫不猶豫地將天然氣作為武器來脅迫歐洲時，沒有人能保證它不會在未來的某個時刻，將濃縮鈾作為一張地緣政治的王牌打出。烏克蘭戰爭，如同一聲刺耳的警鐘，將華盛頓從數十年的戰略沉睡中驚醒，迫使其重新審視並開始著手重建那條幾乎已被遺忘的本土核燃料供應鏈。2023年11月，當第一批美國本土生產的下一代核燃料HALEU交付政府時，這場艱鉅的追趕賽，才剛剛鳴槍起跑。
依賴的解剖學：一條斷裂的供應鏈
核燃料的生產，是一個包含四個關鍵環節的複雜工業流程，而美國在其中三個環節上，都存在著對外國、特別是俄羅斯的嚴重依賴。
第一步是鈾礦的開採與研磨。雖然美國本土擁有鈾礦資源，但其產量遠遠無法滿足需求。目前，美國絕大部分的天然鈾礦石依賴從加拿大與哈薩克等國進口。值得注意的是，俄羅斯雖非鈾礦出口大國，但其國家原子能公司（Rosatom）在哈薩克的採礦業務中扮演著舉足輕重的角色，對全球鈾礦上游供應具有不容忽視的影響力。
第二步是轉化，即將研磨後的鈾礦石（黃餅）轉化為六氟化鈾氣體，以便進行下一步的濃縮。在這個環節，俄羅斯佔據著全球主導地位，而美國本土僅存一家由美國企業擁有的轉化設施。
第三步是濃縮。這是整個鏈條中技術門檻最高、也最具戰略意義的一環。透過高速離心機，將天然鈾中僅佔0.7%的、可裂變的鈾-235同位素比例提升至發電所需的3%至5%。在這個領域，俄羅斯憑藉其龐大的國有設施，控制了全球近一半的市場份額。相比之下，美國現有核電機組所需的濃縮服務，已無任何由美國企業持有的商業化濃縮工廠能夠提供。
第四步是燃料製造，即將濃縮後的鈾製成燃料芯塊並組裝成燃料棒。雖然美國在此環節仍保有一定的本土產能，但其上游原料的供應安全，已然岌岌可危。
善意的惡果：「兆噸換兆瓦」計畫的遺產
美國核燃料工業之所以會萎縮至此，其根源可以追溯到冷戰結束後一項看似充滿善意的計畫—「兆噸換兆瓦」（Megatons to Megawatts）。該計畫始於1993年，旨在將前蘇聯核武庫中拆解下來的高濃縮鈾，降級稀釋為可用於民用核電站的低濃縮鈾，然後由美國購買。
在當時的歷史背景下，這項計畫被視為一項巨大的成功，它既消除了潛在的核擴散風險，又為美國的核電站提供了長達二十年的廉價、穩定的燃料來源。然而，這份和平紅利的背後，卻是毀滅性的長期代價。大量廉價的俄羅斯濃縮鈾湧入市場，如同潮水般淹沒了美國本土的鈾礦開採、轉化與濃縮產業。在市場經濟的殘酷邏輯下，無法與俄羅斯國家補貼的低價產品競爭的美國企業，紛紛倒閉或關停業務。雪上加霜的是，美國政府在1990年代又將其國有的濃縮業務進行了私有化，在失去了聯邦政府的長期支持後，殘存的私營企業也最終難以為繼。一項旨在化解昨日威脅的政策，卻為今日製造了一個全新的戰略依賴。
亡羊補牢：一場兵分兩路的重建競賽
烏克蘭戰爭的爆發，終於讓國會山莊與白宮達成了跨黨派的共識：必須不惜代價，重建本土核燃料供應鏈。這場重建，正兵分兩路同時展開。
一路是針對現有核電機組的傳統燃料供應。以能源燃料公司（Energy Fuels）為代表的企業，正在重新啟用位於猶他州、已休眠多年的鈾礦，以及全美唯一仍在運營的常規鈾研磨廠。這是一項艱鉅的任務，重啟一座礦山不僅需要巨額的資本投入，更需要應對日益嚴格的環保法規與不斷上漲的勞動力成本。其目標並非完全取代進口，而是實現供應來源的多元化，確保在供應鏈中擁有「美國製造」的選項。
另一路，則是著眼於未來的下一代先進反應爐。這些仍在開發中的新型反應爐，需要一種濃度更高的新型燃料—「高純度低濃縮鈾」（HALEU）。目前，全球唯一能夠商業化量產HALEU的國家，正是俄羅斯。這意味著，如果美國不在HALEU供應鏈上儘快實現自主，其下一代核能技術的發展，將重蹈覆轍，再次被莫斯科「卡脖子」。因此，美國政府透過《降低通膨法案》投入7億美元，大力扶持以「世紀能源」為代表的本土企業建立HALEU生產線。2023年11月首批產品的交付，正是這項前瞻性佈局的初步成果。這被視為一個戰略契機，讓美國有機會在下一代核燃料的賽道上，從一開始就佔據領先地位。
國家之手：市場失靈與政策介入的必要性
這場重建競賽的核心挑戰在於，核燃料循環從來都不是一個純粹的自由市場。其巨大的前期投資、漫長的建設週期、嚴格的安全監管，以及與國家安全密不可分的屬性，都決定了政府必須在其中扮演不可或缺的角色。特別是當競爭對手是俄羅斯國家原子能公司這樣的「國家隊」時，期待美國的私營企業在沒有政府支持的情況下與之抗衡，是不切實際的。
因此，除了直接的資金投入，美國政府與國會正在推動一系列政策工具，包括為本土生產的核燃料提供長期採購合約，以給予企業足以進行大規模投資的市場確定性；同時，一個跨黨派的立法努力也正在進行中，旨在最終全面禁止從俄羅斯進口濃縮鈾。其政策邏輯十分清晰：唯有透過立法「關上後門」，才能為成本更高的本土產業創造出必要的生存空間與發展動力。
一場長達十五年的馬拉松
重建一條被廢棄了數十年的複雜工業體系，絕非一朝一夕之功。正如業內專家所預測的，美國要完全重新建立起自主可控的核燃料能力，至少需要「十年到十五年甚至更長的時間」。
烏克蘭的戰火，僅僅是這場能源獨立馬拉松的發令槍。當前的政策支持與初步成果，代表著美國終於邁出了艱難的第一步。然而，真正的考驗在於，在未來漫長的十五年中，橫跨數屆政府與國會，面對無數的預算週期與政治紛擾，美國是否能維持今日的戰略清醒與政治決心，持續地、穩定地投入資源，以完成這項枯燥、昂貴但至關重要的國家安全工程。這不僅關係到美國未來數十年清潔能源的供應安全，更直接決定了其在全球地緣政治棋盤上的戰略自主性。
資料來源
Centrus Energy: Centrus Begins Production of HALEU in Ohio
https://www.centrusenergy.com/news/centrus-begins-production-of-haleu-in-ohio/
U.S. Energy Information Administration (EIA): U.S. uranium production fell to an all-time low in 2019
https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=43695
Reuters: U.S. weighs Russian uranium ban, raising stakes for nuclear industry
https://www.reuters.com/business/energy/us-weighs-russian-uranium-ban-raising-stakes-nuclear-industry-2023-05-18/
The White House: FACT SHEET: Biden-Harris Administration Announces New Actions to Bolster America’s Nuclear Fuel Supply Chain
https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2023/12/01/fact-sheet-biden-harris-administration-announces-new-actions-to-bolster-americas-nuclear-fuel-supply-chain/
World Nuclear News: First HALEU produced at Centrus' new US enrichment plant
https://world-nuclear-news.org/Articles/First-HALEU-produced-at-Centrus-new-US-enrichmen
U.S. Department of Energy: DOE Issues Request for Proposals for HALEU Enrichment Services
https://www.energy.gov/ne/articles/doe-issues-request-proposals-haleu-enrichment-services
The New York Times: A New Worry for U.S. Nuclear Power: Fuel Supplies From Russia
https://www.nytimes.com/2022/03/05/business/russia-uranium-nuclear-power.html