3D打印機正在幫助解決核廢料問題減少污染實現(xiàn)循環(huán)再利用

來源：創(chuàng)想三維

3D打印技術正在以驚人的速度發(fā)展，在美國能源部(DOE)阿爾貢國家實驗室的核材料科學家強調3D打印對核工業(yè)的重要性，科學家們深入研究3D打印機新材料的領域，并使用它們來促進非常敏感的材料的回收利用。

目前，科學家可以從核反應堆回收多達驚人的95%乏燃料，剩下的5%的燃料仍然需要存儲很多材料。但是，科學家正在使用3D打印技術以進行更多回收利用，從而加大了回收核廢料。

科學家們在“通過簡化的次Act系元素鑭系元素分離過程(ALSEP)和增材制造來關閉核燃料循環(huán) ”中概述的研究結果，解釋了“如何通過回收利用核裂變擴大低碳基本負荷電力生產(chǎn)核燃料循環(huán)中的長壽命act系元素同位素。” 此外，它們可以再利用2%的核材料，從而產(chǎn)生指數(shù)差異。

Argonne核化學家和合著者安德魯·布雷西爾斯(Andrew Breshears)表示：“而不是將5%的信息存儲數(shù)十萬年，而將剩余的3%的信息存儲至多約一千年?！?換句話說，這個額外的步驟可以將存儲長度減少近一千倍。在第四代快速反應堆中分解核材料將產(chǎn)生更多的電力。

科學家們通過從稱為鑭系元素的稀土金屬中分離a和cur來達到他們的目標。借助3D打印技術，他們可以克服將試管工作規(guī)模擴大到更大規(guī)模方面的持續(xù)挑戰(zhàn)。在重新設計分離化學物質的過程時，研究人員能夠3D打印“接觸器”并將其鏈接。Breshears說：“這彌合了實驗室規(guī)模和工業(yè)規(guī)模元素分離之間的鴻溝?！笨傊?，科學家們必須使用36步的分離藍圖，將99.9%的the系元素與鑭系元素分離。

使用簡化的次Act系元素鑭系元素分離工藝(ALSEP)和增材制造來關閉核燃料循環(huán)

Breshears說：“它們的氧化態(tài)是相同的，使其很難分離?！毖芯啃〗M還發(fā)現(xiàn)，在使用3D打印機時，接觸器是一種安全措施，連接接觸器的管子可防止di或放射性物質轉移。他們還意識到，擁有3D打印機材料所提供的靈活性是多么有用。

“如果零件確實發(fā)生故障，則很容易重新打印和更換它。我們可以輕松地添加或刪除步驟?！卑⒇暫嘶瘜W家兼合著者彼得·科扎克(Peter Kozak)說。

Breshears說：“也許我們會找到一種縮減流程規(guī)模的新方法。系元素分離得越多，我們就越能減少它們對公眾和環(huán)境的影響。”

使用簡化的次Act系元素鑭系元素分離工藝(ALSEP)和增材制造來關閉核燃料循環(huán)

3D打印機幾乎每天都在不斷產(chǎn)生一項創(chuàng)新。這意味著正在使用大量材料并將其制成會產(chǎn)生廢物并經(jīng)常成為廢物的產(chǎn)品，無論是因為它們是印刷失敗或過時的設計的一部分，還是由于其他原因。

沒有人希望在地球上堆積更多的垃圾，因此許多公司都致力于回收利用，從將用過的粉末變成長絲，再使用復合材料，還研究了原始材料與回收材料之間的比較，進而減少對環(huán)境的傷害。