美國(guó)科學(xué)家用3D打印技術(shù)制造硅化鈾核燃料

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(fèi)品等等許多領(lǐng)域都有了較為廣泛的應(yīng)用。但是想必沒(méi)有多少人知道 3D 打印技術(shù)還能用來(lái)制造核燃料吧！來(lái)自美國(guó)愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行中（圖源：www.sohu.com）

INL 的這項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(guò)激光創(chuàng)建一個(gè)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(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是通用性強(qiáng)，即能處理任意的鈾原料。也就是說(shuō)它可以被用于很多方面，使用起來(lái)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(xiàng)目已經(jīng)得到了美國(guó)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(huì)被正式投入到實(shí)際使用當(dāng)中。

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