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2020年5月11日，美國(guó)能源部（DOE）橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）宣布，該實(shí)驗(yàn)室通過(guò)3D打印技術(shù)成功開(kāi)發(fā)了一個(gè)反應(yīng)堆堆芯原型。目前，ORNL正在對(duì)3D打印反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，以優(yōu)化3D制造工藝，并論證打印部件的一致性和可靠性。

2019年ORNL正式啟動(dòng)轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)反應(yīng)堆（TCR）示范計(jì)劃，旨在2023年之前設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行1座3D打印示范微堆。該計(jì)劃將充分利用ORNL制造、材料、核科學(xué)、核工程、高性能計(jì)算及數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域成果，并引進(jìn)新型先進(jìn)材料，同時(shí)使用集成傳感器和控制器以開(kāi)發(fā)一個(gè)高度優(yōu)化、高效、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)，進(jìn)而依賴科學(xué)進(jìn)步，在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、制造、許可證申請(qǐng)和運(yùn)行方面開(kāi)辟新的道路。

據(jù)了解，傳統(tǒng)反應(yīng)堆的開(kāi)發(fā)和部署依賴于20世紀(jì)五、六十年代倡導(dǎo)的材料、燃料和技術(shù)。過(guò)去20年，高昂的成本和長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的建設(shè)周期限制了美國(guó)只能新建一座核電廠。

目前，TCR已經(jīng)完成了幾項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，包括堆芯設(shè)計(jì)甄選，以及1個(gè)為期三個(gè)月的“沖刺”計(jì)劃，該技術(shù)充分示范了3D打印技術(shù)在快速制造原型反應(yīng)堆堆芯方面的靈活性。