Новые технологии аддитивного производства для проектирования и изготовления реакторных компонентов из жаропрочных сплавов и тугоплавких металлов были разработаны компанией BWX Technologies (BWXT) в сотрудничестве с Окриджской национальной лабораторией (ORNL). Такие компоненты могут найти применение в современных и усовершенствованных реакторах, а также в фабрикации отказоустойчивого ядерного топлива.
Усовершенствованные реакторы следующего поколения предназначены для работы при очень высоких температурах, и возможность аддитивного производства деталей из этих сплавов и металлов может еще больше ускорить их разработку, заявили в компании BWXT.
В рамках предоставления государственных грантов по финансированию развития перспективных ядерных технологий от Управления ядерной энергетики США в апреле 2018 года компания BWXT в числе первых получила 5,4 млн долларов США в виде фонда совместного использования. В сотрудничестве с ORNL, BWXT должна была продемонстрировать способность внедрения аддитивных материалов в процесс изготовления ядерных компонентов и субкомпонентов, которые обеспечат приемлемую структуру материала и прочность, которые в свою очередь могут быть приняты национальными “кодовыми” организациями и регулирующим органом.
Компания BWXT заявляет, что продемонстрировала способность аддитивного производства суперсплавов на основе никеля и тугоплавких металлов для использования в фабрикации реакторных компонентов. Компания заявляет, что она также выполнила необходимую квалификацию на уровне компонентов, что привело к более эффективной сертификации ядерных материалов сложной геометрии.
По словам BWXT, технологии аддитивного производства могут коренным образом изменить атомную промышленность, поскольку они позволят создавать формы, невозможные при использовании традиционных технологий производства. Кроме того, проверка возможности аддитивного производства жаропрочных суперсплавов и тугоплавких металлов позволяет создавать конструкции, которые обладают улучшенным управлением тепловой энергией, повышенным запасом прочности и характеристиками отказоустойчивости.
«С компонентами активной зоны на основе тугоплавких металлических сплавов вполне возможно, что усовершенствованный реактор сможет достичь температуры на выходе из активной зоны 2700 ° F (~ 1500° С) и общей эффективности установки примерно в 50%», - заявили в компании, - “Кроме того, эти разработки по материаловедению могут оказать немедленное влияние на текущий парк коммерческих АЭС и на достижение цели создания отказоустойчивых конструкций ядерного топлива».
