現(xiàn)如今3D打印技術(shù)在醫(yī)療、航空航天、油氣、汽車還有日用消費品等等許多領(lǐng)域都有了較為廣泛的應(yīng)用。但是想必沒有多少人知道 3D 打印技術(shù)還能用來制造核燃料吧!來自美國愛達(dá)荷國家實驗室(INL)的科學(xué)家將 3D 打印和傳統(tǒng)工藝二者結(jié)合,并且已經(jīng)成功的制造出了硅化鈾( U3Si2 )這樣的核燃料。

用這種全新的方法能全面提高核燃料的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率(圖源: www.sohu.com )
當(dāng)前大多數(shù)核電廠使用的核燃料是 UO2(二氧化鈾)。但與之相比,U3Si2 的密度更大,導(dǎo)熱性更好,能提高核反應(yīng)堆的安全性和效率。所以,INL 的主要研究方向都放在 U3Si2 上面。
實驗進(jìn)行中(圖源: www.sohu.com )
INL 的這項研究名為 AMAFT,是由 Isabella Van Rooyen 博士、Clemente Parga博士,以及電廠建設(shè)公司 Ed Lahoda of Westinghouse 聯(lián)合發(fā)起的,采用研磨(傳統(tǒng)的鈾礦石處理方法)和“激光塑形” 3D 打印這兩種工藝。而在實驗中,INL 已經(jīng)用這種方法制造出了質(zhì)密的 U3Si2 小球,具體步驟是首先通過激光創(chuàng)建一個熔融池,然后混合 U3Si2 和其它原材料粉末。
3D打印材料(圖源: www.sohu.com )
和傳統(tǒng)方法相比,這種新方法大大減少了將生鈾轉(zhuǎn)化為可用材料的速度,所以速度更快,成本也更低。另外,它還有一個優(yōu)點,就是通用性強(qiáng),即能處理任意的鈾原料。也就是說它可以被用于很多方面,使用起來有很強(qiáng)的靈活性,允許他們使用多種原材料。
值得一提的是,該項目已經(jīng)得到了美國能源部(DOE)的支持,AMAFT 已經(jīng)順利地邁上了商業(yè)化的道路。相信要不了多久,它將會被正式投入到實際使用當(dāng)中。 |