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美国橡树岭国家实验室开发3D打印微型核反应堆
  [2020-05-19]    

美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员正在改进他们的3D打印核反应堆堆芯设计,扩大制造所需的增材制造工艺,并制定用于确认打印部件一致性和可靠性的方法。

2019年,ORNL启动了转型挑战反应堆(TCR)项目,目标是在2023年之前设计、制造并运行增材制造的示范微型反应堆。这个项目利用了ORNL在制造、材料、核科学、核工程、高性能计算、数据分析及相关领域的优势。TCR将会引进新的、先进的材料,使用集成传感器和控制装置,提供高度优化、高效的系统来降低成本,以科技进步为依托,TCR具备在反应堆设计、制造、许可及运营方面开辟新途径的潜力。

ORNL主任表示,核工业界在思考设计、建造及部署核能技术的方式时仍然受到拘束,DOE启动本项目是为了寻求一种新的方法,可以快速、经济地开发提供可靠、清洁能源的转型能源解决方案。TCR项目已经完成了几项基础试验,包括堆芯设计的选择以及可以验证增材制造技术快速生产原型反应堆堆芯灵活性的三月“冲刺”。研究人员正专注于改进设计和工艺流程,这将会确保有一个最优的、可靠的能源系统。TCR堆芯将会使用先进制造,并安装在用304级不锈钢常规制造的合格容器中,反应堆系统将会被安装在ORNL某个带有通风过滤系统的建筑物内。TCR将会是在ORNL建造的第14个核反应堆。

作为开发3D 打印核反应堆的一部分,该项目还将创建一个数字化平台,来帮助该技术转让到工业界,使增材制造核能技术得到快速应用。整个TCR理念成为现实可能归功于增材制造工艺技术的重大进步,通过使用3D打印,我们可以使用在最近几十年里核工业不能利用的技术和材料。

ORNL正在与阿贡、爱达荷国家实验室及工业界合作,以使该技术被快速采用并实现商业化。美国BWX技术公司正在为该项目提供三层各向同性碳包覆核燃料(TRISO)制造服务。

(译自世界核新闻网站  韩福眷)