用增材制造技术制造硅化铀核燃料

寂静回声

美国爱达荷国家实验室（INL）的科学家将3D打印和传统工艺相结合，成功制造出了硅化铀（ U3Si2 ）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

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。



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。



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。

该项目得到了美国能源部（DOE）的支持，AMAFT 已经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。