Ученые из Национальной лаборатории Оук-Ридж впервые испытали капсулы из нержавеющей стали, созданные с помощью аддитивных технологий, в экстремальных условиях мощного ядерного реактора HFIR. Эксперимент подтвердил, что напечатанные компоненты выдерживают высокие температуры и интенсивное облучение. Это открывает путь к более быстрому и экономичному созданию оборудования для ядерных исследований.
Капсулы, предназначенные для хранения образцов материалов во время экспериментов по облучению, были изготовлены с помощью технологии 3D-печати — лазерного плавления порошка стали марки 316H. Этот материал отличается высокой прочностью при высоких температурах, устойчивостью к коррозии и радиации, а также соответствует строгим требованиям ядерной промышленности. После печати детали капсул были собраны и подготовлены для тестирования.
В ходе экспериментов в реакторе High Flux Isotope Reactor (HFIR) были испытаны две экспериментальные капсулы. Они выполняли роль герметичного барьера и обеспечивали давление. Исследователи могли наблюдать за поведением образцов материалов под воздействием интенсивного ядерного облучения. После завершения тестов капсулы были извлечены полностью целыми, что подтвердило надежность напечатанных компонентов.
HFIR, где проходили испытания, известен одним из самых высоких в мире потоков нейтронов. Это позволяет проводить эксперименты и тестировать материалы и топливо в условиях, максимально приближенных к реальным реакторам.
Изготовление экспериментальных капсул для облучения образцов топлива и материалов — сложный и дорогой процесс, который обычно занимает много времени из-за необходимости использования специальных материалов и уникальных конструкций. Применение 3D-печати позволит сократить сроки и снизить затраты на производство таких капсул, а также дает больше свободы в создании сложных и индивидуальных деталей. В перспективе это ускорит разработку и испытания новых технологий в области ядерных материалов и топлива.