Home / Джаджи / Очаквайте скоро: Ядрен реактор – с 3D отпечатано ядро

Очаквайте скоро: Ядрен реактор – с 3D отпечатано ядро



Курт Террани иска да ускори бъдещето на ядрената енергия – затова се обърна към миналото. За последната година и половина Терани и екип от физици, инженери и компютърни учени от Националната лаборатория Оук Ридж в Тенеси проектираха и изградиха компонентите за газов охлаждащ се ядрен реактор. Това е тип реактор, който е почти толкова стар, колкото и самата атомна епоха, но най-новият атомен разделител на Oak Ridge има характерен обрат на 21

век. Когато излезе онлайн през 2023 г., това ще бъде първият в света ядрен реактор с 3D отпечатано ядро.

  Изображението може да съдържа: вселена, космос, астрономия, космос, планета, нощ, природа, луна и природа.

WIRED Ръководство за изменението на климата

Светът става все по-топъл, времето се влошава. Ето всичко, което трябва да знаете, за да предотвратите хората да унищожат планетата.

„Опитваме се да измислим по-бърз начин за изграждане на ядрена система с превъзходни показатели“, казва Террани, технически директор на Оук Ридж Програма за трансформационен предизвикател реактор. „Целта е фундаментално да променим начина, по който работим с атомните централи.“

Ядрената индустрия има репутация на невероятно консервативна и устойчива на промени и Терани се оплаква, че всички американски ядрени реактори все още използват технологии, които са изобретени преди половин век. Мисленето „Ако не се счупи, не го поправете“ е начин за управление на присъщия риск и прекомерните разходи за изграждане на нови ядрени централи, но също така потиска иновациите в индустрия, която консумира по-голямата част от американския въглерод доставя. безплатна енергия. Терани се опасява, че ако ядрената индустрия не въведе нови технологии, тя скоро ще остарее.

Това не означава, че трябва да започнем да изграждаме експериментални атомни електроцентрали без грижи. Причината, поради която ядрената промишленост се движи толкова бавно, е, че цената на погрешно преценка е огромна – авариите в Чернобил и Фукушима бяха поколения катастрофи, които никой не иска да повтори. Отблъскването към риска обаче не е попречило на другите прословути задушни индустрии да използват нови технологии. Просто погледнете аерокосмическата индустрия, където компаниите печатат цели ракети в 3D, летящи самолетни самолети и ловят бустери на безпилотни кораби. Освен това повечето от модерните реактори в процес на разработка не са съвсем нови. Това са модифицирани дизайни на реактори, които са успешно изградени преди десетилетия. "Знаем, че всички тези понятия работят", казва Терани. "Проблемът е, че не можем да ги изградим достатъчно бързо и евтино."

Терани и неговите колеги работят по него. Екипът на Oak Ridge наскоро завърши идейния дизайн на 3D отпечатаното ядро ​​в основата на своя Transformational Challenge Reactor (TCR). Въпреки че по-голямата част от реактора ще се състои от конвенционални компоненти, сърцевината ще бъде изцяло 3D отпечатана от силициев карбид, изключително здрав материал, който е почти невъзможен за разтопяване. Цилиндричното ядро ​​е матово метално сребро с няколко неправилни не горивни елементи в средата. Тук се случва цялата магия в ядрен реактор: той е отговорен за задържането на ураново гориво и компонентите, които контролират реакцията на делене. Ядрото, проектирано и отпечатано в Oak Ridge, е по-малко от метър и половина и се помещава в реактор, който не е много по-голям от бурета. Ако излезе онлайн през 2023 г., Terrani казва, че ще генерира до 3 мегавата електроенергия, достатъчна за задоволяване на енергийните нужди на повече от 1000 средни домакинства.

TCR е усъвършенстван газов охлаждащ реактор, който използва хелий като охлаждаща течност, Докато повечето от работещите реактори в Съединените щати днес използват вода. Реакторите с охлаждане на газ са изключително икономични при разхода на гориво, тъй като работят при много високи температури – това работи при около 1200 градуса по Фаренхайт – и Terrani казва, че 3D принтирането на ядрото на реактора ще увеличи допълнително ефективността. Освен това традиционните техники за обработка за изграждане на реакторна сърцевина ограничават тяхната конструкция. Сложната мрежа от охлаждащи канали в ядрото на дъбовия хребет е твърде малка и мъчителна за конвенционалните техники за обработка. Тъй като 3D принтерите изграждат обект чрез сливане на метален слой по слой, инженерите могат да създават основни дизайни, които преди това са били невъзможни.


Source link