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    美科学家用3D打印技术制造硅化铀核燃料

      [  中关村在线 原创  ]   作者:林晓昕   |  责编:李刚

          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。


    用这种全新的方法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(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(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。

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