В США напечатают ядро атомного реактора на 3D-принтере

Последние полтора года физики, инженеры и ученые из национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси занимались дизайном и созданием компонентом ядерного реактора, охлаждаемого при помощи газа. Данный тип реактора не новинка — ему почти столько же лет, сколько и ядерной эпохе. Однако главное отличие новой разработки в том, что ядро реактора будет напечатано на 3D-принтере. 

Цель данного проекта в том, чтобы фундаментальным образом изменить подход к ядерной энергетике. Использование новых технологий в производстве реакторов может стать как раз тем толчком, который будет способствовать дальнейшему развитию отрасли, застопорившейся из-за того, что общество не понимает сектор и от этого опасается всего, что связано с радиацией. Даже если современная атомная энергетика во много раз безопаснее. 

A nuclear reactor core is one of the most extreme human-made environments on the planet. These scientists just figured out how to 3D print one. When it comes online in 2023, it will be the first nuclear reactor in the world with a 3D printed core: https://t.co/X2sgesUh8k pic.twitter.com/cSuJzWaz7c

— WIRED (@WIRED) September 12, 2020

Недавно команда в Ок-Ридж закончила дизайн ядра, которое будет лежать в основе реактора TCR. Большая его часть будет собрана из традиционных компонентов, но ядро напечатают из карбида кремния, который не поддается плавлению. В центре будет находиться топливо и компоненты для контроля реакции, размер же всего ядра составит не больше пивной бочки. Когда реактор запустят в 2023 году, он будет способен генерировать 3 мегаватта энергии, чего достаточно для 1000 домов.

Для охлаждения используется гелий, благодаря чему повышается энергоэффективность топлива, так как работает система при температуре в районе 650 градусов Цельсия. А благодаря 3D-печати эффективность может быть даже выше. 

В отличие от традиционного производства ядра, трехмерная печать предоставляет инженерам больше контроля, а процесс выпуска займет всего несколько недель. Во время печати алгоритм с машинным видением будет собирать данные от инфракрасных камер и других сенсоров, чтобы следить за точностью и отсутствием дефектов.

А самое главное — ядро напечатанное на 3D-принтере будет гораздо дешевле, чем традиционные реакторы, где даже один болт может стоить под 20 тысяч долларов.