เลเซอร์อาจช่วยแปรรูปยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพขึ้น

บทความนี้อธิบายว่าการใช้เลเซอร์เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของยูเรเนียมกำลังถูกมองเป็นทางเลือกใหม่ที่อาจช่วยแก้ปัญหาความต้องการเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในอนาคต โดยเฉพาะในช่วงที่หลายประเทศหันกลับมาลงทุนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และเร่งห่วงโซ่อุปทานที่ไม่พึ่งพารัสเซียเป็นหลัก แนวคิดหลักคือใช้ความแม่นยำของเลเซอร์ไปกระตุ้นไอโซโทปของยูเรเนียมที่ต้องการแยกออกจากกัน ซึ่งต่างจากวิธีปั่นแยกด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยงที่เป็นมาตรฐานในปัจจุบัน

ปัจจุบันยูเรเนียมธรรมชาติมี U-238 เป็นสัดส่วนเกือบทั้งหมด และมี U-235 เพียงเล็กน้อย ขณะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปต้องใช้ยูเรเนียมที่ผ่านการเพิ่มความเข้มข้นแล้วเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ได้อย่างต่อเนื่อง วิธีผลิตเชื้อเพลิงในปัจจุบันพึ่งพาเครื่องหมุนเหวี่ยงจำนวนมากและใช้โครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ แต่เทคโนโลยีเลเซอร์เสนอภาพของระบบที่มีจำนวนเครื่องน้อยลง ใช้พลังงานต่ำกว่า และอาจมีต้นทุนดำเนินงานที่ดีกว่าในระยะยาว

หนึ่งในบริษัทที่เดินหน้าพัฒนาแนวทางนี้คือ Global Laser Enrichment หรือ GLE ซึ่งเลือกใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ไปกับการจัดการวัสดุยูเรเนียมเก่าจากโรงงานเสริมสมรรถนะที่ปิดตัวไปแล้วในเมืองแพดิวคาห์ รัฐเคนทักกี แทนที่จะเริ่มจากแร่ใหม่ บริษัทตั้งเป้าฟื้นฟูวัสดุเหลือทิ้งให้กลายเป็นวัตถุดิบที่มีความเข้มข้นประมาณ 0.7% U-235 แล้วส่งต่อเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานนิวเคลียร์ต่อไป มุมมองของบริษัทคือกองวัสดุเหล่านี้เสมือน “เหมืองยูเรเนียมเหนือดิน” ที่ยังดึงคุณค่าออกมาได้

GLE ระบุว่าการใช้เลเซอร์อาจต้องใช้ยูนิตแต่ละตัวที่ซับซ้อนและแพงกว่าเครื่องหมุนเหวี่ยง แต่เมื่อออกแบบเป็นโรงงานเต็มรูปแบบ ก็อาจใช้หน่วยปฏิบัติการน้อยกว่ามาก และจึงลดเงินลงทุนเริ่มต้นได้ บริษัทเปิดเผยว่าการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการสาธิตขนาดเล็กได้เริ่มเดินหน้าแล้ว และล่าสุดได้ทำพิลอตกับยูเรเนียมหลายร้อยกิโลกรัม ก่อนถอดระบบเดิมออกเพื่อสร้างชุดสาธิตใหม่ที่สะท้อนการทำงานระดับเชิงพาณิชย์มากขึ้น

ในอีกมุมหนึ่ง LIS Technologies ก็เป็นอีกบริษัทที่มองเห็นโอกาสจากเทคโนโลยีนี้ โดยตั้งเป้าสร้างกำลังการผลิตในสหรัฐฯ ที่สามารถทำยูเรเนียมราว 5% U-235 สำหรับโรงไฟฟ้ารุ่นปัจจุบัน และในอนาคตอาจต่อยอดไปสู่เชื้อเพลิงที่เข้มข้นกว่าสำหรับเตาปฏิกรณ์รุ่นใหม่ บริษัทได้ซื้อพื้นที่ในรัฐเทนเนสซีและอยู่ระหว่างกระบวนการขออนุญาตกับหน่วยงานกำกับดูแลด้านนิวเคลียร์ของสหรัฐฯ

บทความชี้ให้เห็นด้วยว่ากระแสภูมิรัฐศาสตร์กำลังเปิดทางให้เทคโนโลยีเสริมสมรรถนะทางเลือกกลับมามีโอกาสมากขึ้น หลังสงครามยูเครนทำให้สหรัฐฯ และอังกฤษจำกัดการนำเข้ายูเรเนียมจากรัสเซีย ซึ่งเคยครองตลาดโลกมานาน เมื่ออุปสงค์เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นและช่องว่างอุปทานกว้างขึ้น เทคโนโลยีอย่างการเสริมสมรรถนะด้วยเลเซอร์จึงอาจมีบทบาททั้งในเชิงความมั่นคงทางพลังงานและการลดความเสี่ยงด้านราคาในระยะสั้น

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญที่บทความอ้างถึงยังเตือนว่าความคุ้มค่าที่แท้จริงของโรงงานเลเซอร์ยังต้องพิสูจน์ผ่านการก่อสร้างและการดำเนินงานจริง แม้แนวคิดจะดูน่าสนใจและอาจมีต้นทุนต่ำกว่าวิธีเดิม แต่จนกว่าจะสร้างโรงงานเชิงพาณิชย์ได้สำเร็จ ก็ยังไม่อาจสรุปได้แน่ชัดว่าเทคโนโลยีนี้จะเปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้มากเพียงใด