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日本福岛第一核电站因3月11日地震和海啸而瘫痪的核反应堆与美国的反应堆非常相似。它们是常见的、但并非完全现代的通用电气设计，利用核裂变来沸腾水并驱动蒸汽涡轮机发电。美国各地都在使用相同的反应堆设计和安全壳系统，例如阿拉巴马州雅典附近的布朗斯费里核电站和佛蒙特州弗农的佛蒙特扬基核电站。
但是，福岛第一核电站的3号反应堆（过去两周出现严重问题的机组之一）具有一个与相邻反应堆和美国任何运行中的反应堆不同的特点。在其堆芯的数百个标准核燃料组件中，这些组件依靠铀原子的裂变来释放能量，其中一些组件包含铀和钚的混合物。这种所谓的混合氧化物，或MOX燃料，于2010年被装入福岛第一核电站3号反应堆，并在其他几个国家的发电厂中得到使用。一项耗资巨大的美国政府项目计划于2016年开始为国内公用事业公司生产MOX燃料。
但是，与大多数与核能相关的问题一样，MOX燃料的使用也存在争议。支持者说，在核反应堆中燃烧MOX燃料是处理冷战时期核武库中武器级钚的明智方法，正如美国计划在其南卡罗来纳州计划中的混合氧化物燃料制造厂（MFFF）处理34公吨剩余钚一样。（一些国家还会对废核电站燃料进行再处理以生产MOX燃料。）批评者说，MOX比标准燃料风险更高，并且有更好的方法来处理多余的钚。
“我认为这是一个绝妙的解决方案，”位于马里兰州贝塞斯达的美国总部、巴黎核燃料制造商阿海珐公司后端业务集团高级副总裁大卫·琼斯说。阿海珐公司是美国能源部（DoE）耗资50亿美元的MFFF项目的主要承包商的合作伙伴之一。“你正在把一种被设计成危险的东西变成一种有益于社会的东西，”琼斯说。
普通的低浓缩铀燃料主要含有铀238，这是该元素最常见的天然同位素，以及约5％的铀235，这是一种更容易分裂或裂变的稀有同位素。另一方面，MOX燃料用钚239代替裂变成分，从而减少了对铀235的需求。
“这是一种相当成熟的技术，尤其是在海外，”橡树岭国家实验室的核科学与工程研究员杰斯·盖欣说，该实验室对MOX燃料棒进行了测试。“我们所有的分析都表明，它可以被使用，而与二氧化铀没有显着差异。”
但是，华盛顿特区智库政策研究所的高级学者罗伯特·阿尔瓦雷斯表示，MOX并不是使钚不可逆转地不适用于武器用途的最佳方法。“如果你真的想走不可逆转的道路，可能还有更便宜、更容易的方法，”他说。一种方法是将钚混合成低浓度，然后将其放入新墨西哥州沙漠中的美国能源部的废物隔离试验厂。阿尔瓦雷斯说，考虑到MFFF的价格标签，“这肯定不是你能赚钱的东西”。“我把它看作是核领域的‘通往无何有之桥’。”
华盛顿特区忧思科学家联盟的全球安全高级科学家埃德温·莱曼认为，MOX比普通铀燃料更容易引起核事故，并且在发生事故时更容易释放出更多有害物质。“钚具有与铀235不同的特性，这些特性通常会降低核电站的某些安全系统，”莱曼说。例如，由于武器级钚比铀235更容易裂变，因此反应堆可能需要更强大的控制棒——中子吸收剂，当插入反应堆堆芯时可以关闭核链式反应。“即使在完成所有操作之后，你也不会像使用铀那样获得那么大的裕量，”莱曼说。
琼斯反驳说，MOX具有良好的记录。“你会听到一些人说MOX是实验性的，”他说。“全球各地超过6000个MOX组件已被安全地用于反应堆中。”琼斯指出，MOX已通过欧洲和日本多个不同监管机构的审查，这些燃料已在数十个核电站中使用。“他们发现它不会构成重大、不可接受的风险，”他说。
莱曼在2001年《科学与全球安全》杂志上发表了一项研究，表明MOX燃料熔毁造成的放射性泄漏（除钚外，还含有更高浓度的放射性同位素，如镅241和锔242）将比低浓缩铀熔毁更致命。“由于钚的放射毒性比许多其他放射性核素高得多，即使释放的浓度相对较低，也会对影响产生影响，”莱曼说。他补充说，目前尚无法确定福岛3号反应堆中的MOX燃料对该电站释放的放射性羽流有多大贡献。
橡树岭的盖欣认为，核事故的性质比反应堆中燃料的性质更重要。“（事故）发生什么情况的不确定性不是由MOX燃料与二氧化铀驱动的，”他说。“它是由事件本身发生的事情驱动的。”
琼斯指出，低浓缩铀燃料和MOX燃料在裂变反应中被消耗时会变得更加相似。“人们试图给MOX燃料蒙上阴影，因为它含有钚，”他说。“我们正在努力确保人们了解，铀燃料一旦进入反应堆，也会开始产生钚，并从钚裂变中产生能量。”
即使是装载普通铀燃料的反应堆（例如美国的反应堆），最终也会在堆芯中混合放射性元素，本质上是低钚版本的MOX。“我不知道为什么人们一直在试图使MOX成为一个问题，因为世界上每个反应堆都在燃烧MOX燃料，”琼斯说。“它以铀燃料的形式进入，但一旦开始运行，它就含有钚。”
即使南卡罗来纳州的制造厂正在朝着启动方向发展，但MOX燃料在美国的未来仍然有些不确定。“美国能源部仍然找不到愿意接受这种东西的公用事业公司，”阿尔瓦雷斯说。杜克能源公司曾与美国能源部签署了一项协议，将四个反应堆装载MOX燃料，但该公用事业公司在2008年让合同失效。联邦拥有的田纳西河谷管理局（TVA）运营着布朗斯费里核电站和其他两个核设施，对尝试使用MOX表示出一些兴趣，并且可能会采取措施从MFFF中获取燃料。但是，莱曼质疑即使是TVA是否也会是自愿接受者。“我不明白为什么任何公用事业公司，即使是像TVA这样的政府拥有的公司，也会想涉足这种东西，”他说。