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美国科学家用3D打印技术制造核电厂所需硅化铀核燃料

3D打印技术
2018-08-07

  现如今3D打印技术在医疗、航空航天、油气、汽车还有日用消费品等等许多领域都有了较为广泛的应用。但是想必没有多少人知道3D打印技术还能用来制造核燃料吧!来自美国爱达荷国家实验室(INL)的科学家将3D打印和传统工艺二者结合,并且已经成功的制造出了硅化铀( U3Si2 )这样的核燃料。

用3d打印技术能全面提高核燃料的循环经济效率
用这3d打印技术能全面提高核燃料的循环经济效率(图源:www.sohu.com)

  当前大多数核电厂使用的核燃料是UO2(二氧化铀)。但与之相比,U3Si2的密度更大,导热性更好,能提高核反应堆的安全性和效率。所以,INL的主要研究方向都放在U3Si2上面。

实验进行中
实验进行中(图源:www.sohu.com)

  INL的这项研究名为AMAFT,是由Isabella Van Rooyen博士、Clemente Parga博士,以及电厂建设公司Ed Lahoda of Westinghouse联合发起的,采用研磨(传统的铀矿石处理方法)和“激光塑形”3D打印这两种工艺。而在实验中,INL 已经用这种方法制造出了质密的 U3Si2小球,具体步骤是首先通过激光创建一个熔融池,然后混合U3Si2和其它原材料粉末。

3D打印材料3D打印材料(图源:www.sohu.com)

  和传统方法相比,这种新方法大大减少了将生铀转化为可用材料的速度,所以速度更快,成本也更低。另外,它还有一个优点,就是通用性强,即能处理任意的铀原料。也就是说它可以被用于很多方面,使用起来有很强的灵活性,允许他们使用多种原材料。

  值得一提的是,该项目已经得到了美国能源部(DOE)的支持,AMAFT已经顺利地迈上了商业化的道路。相信要不了多久,它将会被正式投入到实际使用当中。

来源:网络

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