美國能源部“變革性挑戰(zhàn)反應(yīng)堆示范計劃”利用橡樹嶺國家實驗室在制造、材料、核科學、核工程、高性能計算、數(shù)據(jù)分析和相關(guān)領(lǐng)域的先進技術(shù)，開發(fā)3D打印核反應(yīng)堆堆芯技術(shù)。

該實驗室研究人員正在完善3D打印核反應(yīng)堆堆芯的設(shè)計，擴大建造反應(yīng)堆堆芯所需的增材制造工藝規(guī)模，并開發(fā)確認打印部件的一致性和可靠性的方法。橡樹嶺國家實驗室計劃在2023年之前啟動首個此類反應(yīng)堆。

能源部推出這一計劃是為了發(fā)展一種新方法，能夠快速、經(jīng)濟地開發(fā)可靠、清潔能源的變革性能源解決方案。該計劃將引入新的先進材料，并使用集成的傳感器和控制裝置，提供高度優(yōu)化、高效的系統(tǒng)，依靠具有潛力的科學進步來降低成本，從而在反應(yīng)堆設(shè)計、制造、許可審批和運行方面開辟新途徑。

該計劃已完成幾個基礎(chǔ)實驗，包括堆芯設(shè)計的選擇及一項為期3個月的實驗，證明了增材制造技術(shù)的靈活性，可以快速生產(chǎn)原型反應(yīng)堆堆芯。橡樹嶺國家實驗室正在與阿貢國家實驗室和愛達荷國家實驗室合作，并與工業(yè)界合作，使3D打印反應(yīng)堆技術(shù)能夠快速應(yīng)用于商業(yè)用途。