Компоненти для ядерного реактора будуть виготовлені за допомогою 3D-друку: як це реалізується?

Вольфрам — це матеріал, який характеризується високою твердістю, але при цьому є досить крихким, що ускладнює його використання у виробничих процесах. Проте, завдяки технології 3D-друку, його обробка та інтеграція у виробництво стають значно легшими.

Університет Айови спільно з Міністерством енергетики США (DOE) ініціював проект DREAM TEAM, що передбачає застосування 3D-друку для створення термостійких вольфрамових щитів для ядерних реакторів. Про це повідомляє видання interestingengineering.com.

Проєкт DREAM TEAM є складовою частиною Програми Міністерства енергетики США, що має на меті підтримку конкурентоспроможних досліджень (EPSCoR) і створення нових можливостей у енергетичній галузі країни. У рамках цього проєкту науковці досліджуватимуть вольфрам — матеріал, який використовується для обробки внутрішніх стінок ядерних реакторів. Цей метал відзначається високою температурою плавлення, стійкістю до екстремальних температур, а також витривалістю до ерозії під впливом нейтронного випромінювання і низьким рівнем утримання радіоактивного тритію.

Складність використання вольфраму полягає в його твердості та крихкості, що ускладнює інтеграцію цього матеріалу у виробничі процеси. Проте команда дослідників планує застосувати технологію спрямованого енергетичного осадження, використовуючи лазерне 3D-друкування вольфраму. Лазер буде діяти в середовищі з контрольованим вмістом кисню, що дозволить створювати металевий вольфрам поетапно, наносячи його на стінки ядерного реактора.

Грант у розмірі 1 мільйон доларів, отриманий для реалізації проєкту, дозволить команді придбати необхідне обладнання для аналізу та оцінки механічних характеристик зразків, виготовлених на 3D-принтері. Вчені планують розробити теоретичні моделі, спираючись на результати своїх експериментів, застосовуючи методи машинного навчання та штучного інтелекту.