Применение 3D-печати для создания компонентов ядерных реакторов

https://www.ornl.gov/news/3d-printed-nuclear-reactor-promises-faster-more-economical-path-nuclear-energy

В рамках программы Transformational Challenge Reactor, направленной на поиск новых технических, технологических и организационных решений в атомной энергетике, специалистами Окриджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Laboratory) проводятся исследования в области 3D-печати компонентов активной зоны ядерного реактора.

В настоящее время на долю атомных станций приходится почти 20% генерируемой в США электроэнергии. Однако в связи с выработкой ресурса уже через 20 лет более половины из них будут остановлены. Поэтому возникает потребность в поиске новых, более экономичных, подходов к созданию ядерных реакторов.
Конечной целью Transformational Challenge Reactor является построение малогабаритного реактора с использованием аддитивных технологий, которые должны привести к изменению подходов при создании такого рода объектов, стимулировать повышение экономической эффективности производства и сокращение его длительности.

Одним из этапов работ стало внесение изменений в конструкцию компонентов активной зоны ядерного реактора, включая применение новых типов материалов, а также максимальная адаптация процессов 3D-печати. В течение трех месяцев выполнялись работы по изготовлению и оптимизации демонстрационных образцов изделий методом DED.

Дальнейшими шагами станут поиски наиболее приемлемых вариантов конструкции, в т. ч. встраивание в массивы создаваемых компонентов датчиков состояния, и технологических решений для их реализации. При этом будут использоваться средства мониторинга 3D-печати с целью определения оптимальных режимов процессов построения. Также намечена обширная программа испытаний изготавливаемых образцов, оценка их характеристик при различных стратегиях построения и сертификационные процедуры.

Создание реактора планируется завершить в 2023 году.