3D打印核反应堆有望更快更经济地获得核能

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导读:动力部橡树岭国度尝试室的研讨职员正在改良3D印刷核反映堆堆芯的设计,扩展建造核反映堆所需添加剂的制作进程,并开辟方式来确认印刷部件的分歧性和靠得住性。转型应战反映堆示范

动力部橡树岭国度尝试室的研讨职员正在改良3D印刷核反映堆堆芯的设计,扩展建造核反映堆所需添加剂的制作进程,并开辟方式来确认印刷部件的分歧性和靠得住性。

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转型应战反映堆示范打算采取史无前例的核能方式,并充实操纵ORNL在制作、资料、核迷信、核工程、高机能计较、数据阐发及相干范畴的进步前辈手艺。

尝试室的方针是在2023年启动第一个如许的反映堆。该打算在COVID-19风行时代连结积极的时候表,并经由过程长途任务持续设计和阐发任务。

ORNL董事托马斯·扎卡里亚(Thomas Zacharia)暗示:“核产业仍在思索我们设计、建造和摆设核能手艺的体例。”“动力部启动该打算是为了寻觅一种新的方式,疾速、经济地开辟可转换动力处理计划,以供给靠得住的洁净动力。”

传统上,反映堆的开辟和摆设依靠于1950年月和1960年月创始的资料、燃料和手艺,高本钱和几十年的扶植时候使得美国在曩昔20年里只能建造一座新的核电站。

TCR将采取进步前辈的新资料,利用集成的传感器和节制器,从而供给一个高度优化和高效的零碎来下降本钱,并依托迷信前进,有能够在反映堆设计、制作、答应和运转方面斥地新的路途。

转化应战反映堆演示打算利用热成像来自动监控不锈钢的直接堆积,并以3D打印组件。建造六边形布局花了快要40个小时,熔池四周的温度到达了1400多摄氏度。在这个温度下,激光加热融化,并增添了一个新的层。照片由美国动力部橡树岭国度尝试室供给

TCR曾经完成了几项根基尝试,包罗堆芯设计选择和为期三个月的“冲刺”,以证实添加剂制作手艺可以或许疾速出产出原型反映堆堆芯的灵敏性。

研讨职员此刻将集中精神完美选定的设计和流程,以确保最佳和靠得住的动力零碎。监控手艺继续评价制作进程,供给及时数据流,并经由过程人工智能及时辨认和阐发印刷资料的机能。该团队还停止了普遍的制作后测试,以评价组件机能,并在每个怪异零件的行动与实在时制作数据之间成立联络。

TCR手艺职员库尔特·特兰尼(Kurt Terrani)说:“在曩昔的几个月里,我们一向在积极开辟使这个打算成为实际的才能。我们的尽力曾经证实,这项手艺已预备好演示3D打印核反映堆堆芯。”领导。“核能的近况很是严重。这是一项底子性的尽力,可觉得核能产业的疾速成长翻开闸门。”

作为3D打印核反映堆摆设的一部门,该打算还将建立一个数字平台,这将有助于将该手艺推向产业范畴,从而疾速采取添加剂制作的核能手艺。

Terrani说:“因为添加剂制作手艺的庞大前进,全部TCR概念曾经成为能够。”“经由过程3D打印,我们可以利用曩昔几十年核范畴无法取得的手艺和资料。这些手艺和资料包罗用于近自立节制的传感器和数据库,以及将无益于全部核社区的新的加快辨认方式。”

经由过程TCR项目,ORNL正在寻觅应对这一趋向的处理计划。固然核电厂供给了美国近20%的电力,但按照今朝答应证的到期日,美国跨越一半的反映堆将在20年内被裁减。


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本文作者2020-7-31 06:00 PM
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