Ученые строят ядерный реактор в технике 3D-печати. Ждать ли прорыв?

Если все пойдет по плану, то в ближайшее время мы можем с нетерпением ждать прорыва в области ядерной энергетики. Команда исследователей из Ок-Риджской национальной лаборатории в американском штате Теннесси уже в 2023 году хочет запустить ядерный реактор с сердечником, построенном в технике 3D-печати. Такое решение должна ввести эту технологию в XXI век снижая ее стоимость и время производства.

Ядро ядерного реактора, над которым работают ученые, будет сделано из карбида кремния - материала, который на самом деле не плавится. Реактор будет охлаждаться гелием, а его ядро должно иметь макс. 45 сантиметров в высоту и будет помещен в реактор размером не больше пивной бочки. Однако его небольшие размеры никого не должны смущать – по мнению ученых, реактор будет вырабатывать 3 мегаватта энергии, то есть удовлетворит потребности примерно тысячи средних домохозяйств.

Производительность реактора будет такой большой, поскольку ядерные реакторы с воздушным охлаждением обычно имеют более высокую производительность, чем ядерные реакторы с водяным охлаждением. Этот должен работать при температуре около 650 градусов по Цельсию, и его отдельные компоненты будут печататься в течение 8-24 часов. Технология 3D-печати также позволит значительно упростить мониторинг ядра путем размещения датчиков в его конструкции и положительно скажется на себестоимости производства реактора благодаря значительно более дешевому способу проверки печатных компонентов.

Американцы хотят использовать здесь искусственный интеллект и машинное обучение, которое благодаря гигабайтам данных, собираемых при печати выбранной детали, позволит быстрее сертифицировать изготовленные таким образом компоненты. Это процесс, решения которого в настоящее время относятся к 70-м годам. Они могут длиться годами и стоить миллиарды долларов.