A reaktorok fűtőelemeit néhány évente cserélni kell, és rengeteg atomhulladék keletkezik. A világ tárolóiban 1,1 millió tonna elhasznált fűtőelem fekszik, és a mennyiség évente 46 ezer tonnával gyarapodik.

Hamarosan a hulladékból újrahasznosítható lesz az urán U238-as izotópja, legalábbis erre törekszik a Bill Gates érdekeltségébe tartozó TerraPower és a japán Toshiba. A két cég közösen próbálja kifejleszteni a következő generációs atomreaktorokat, amelyek a hasadóanyag csere nélkül akár 100 évig is üzemképesek.

Az együttműködés az üzemanyagként szegényített uránt használó úgynevezett Traveling-Wave Reactor, azaz TWR technológia fejlesztésére irányul. A reaktor kialakítása szükségtelenné teszi moderátorok (grafit, vagy nehézvíz) alkalmazását, ami növeli a technológia biztonságát.

A technológia a TerraPower szellemi terméke, és valamikor a 2020-as években készülhetnek el az első TWR-reaktorok. A számítások szerint a reaktorok teljesítménye 100 ezertől egymillió kilowattig terjed majd, ami nagyjából összevethető a jelenleg üzemelő atomreaktorok teljesítményével.

Mivel a TerraPower nem képes önállóan nukleáris berendezéseket gyártani, az ebben tapasztaltabb Toshibára bízza ezt a feladatot. A Toshiba által tervezett ultrakompakt 4S reaktor (Super-Safe, Small and Simple), amely 30 éves üzemidejű, és teljesítménye elérheti a tízezer kilowattot, várhatóan idén ősszel megkapja a kivitelezési engedélyt az amerikai hatóságoktól. A Toshiba szerint a 4S reaktorban alkalmazott technológiának akár 80 százalékát is át lehet vinni a TWR reaktorba.

A TWR fejlesztésének legnagyobb kihívása a nukleáris reakcióval szemben hosszú ideig ellenálló anyagok kifejlesztése. Ennek megoldására több mint tíz évet szánnak. Amennyiben az erőfeszítés sikerrel jár, a reaktor tömeggyártását valószínűleg a Toshiba végzi majd. Bill Gates személyes vagyonából akarja finanszírozni a fejlesztést.