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「核电发展」DOE资助近5000万美元支持先进核能技术开发

  「核电发展」DOE资助近5000万美元支持先进核能技术开发

  来源:微信公众号“先进能源科技战略情报研究中心”

  「核电发展」DOE资助近5000万美元支持先进核能技术开发

  近日,美国能源部(DOE)宣布在DOE的“核能大学计划”(NEUP)、“核科学用户设施”(NSUF)计划和交叉领域研究计划框架下资助4930万美元,向美国25个州的58个先进核能技术项目提供资助,旨在推进核能技术的发展,用于未来清洁、可靠的电力系统。详细内容如下:

  一、核能大学计划

  1、核燃料循环研究和开发。

  DOE将资助750万美元支持10个研究项目,主要包括:镎和锆在先进核燃料分离过程中的形态和行为;捕获放射性有机碘的金属功能化膜;基于远程激光的事故容错型核燃料包层辐照后监测的无损评估;辐射引起先进核燃料的膨胀研究;纳米/显微压痕对先进核反应堆结构合金蠕变行为的高通量评估;中子辐照后的复合合金的蠕变测试仪;利用爱达荷国家实验室的瞬态反应堆试验设施(TREAT)测量辐照金属燃料的导热性能;中子辐照对锆(锆合金)与铬之间元素扩散行为的影响研究,以精确预测事故容错型核燃料寿命;熔盐反应堆核材料核算方法的建模与不确定性分析;大气环境中焊接不锈钢干燥储存罐的点蚀和应力腐蚀开裂的模型开发和实验验证。

  2、评估、预测及控制等。

  DOE将资助400万美元支持7个研究项目,主要包括:先进反应堆中子热化积分基准的开发和评估;改进铅同位素核数据评估以支持下一代铅冷快堆;开发后分层分析模型促进新型核技术的选址匹配;开发网络攻击监测平台用于监控数字仪器和控制系统;核能混合能源系统的负荷预测软件推广;开发多时间尺度核能-可再生能源混合能源系统运营框架;通过积分基准实验结果评估核数据并提高建模和模拟工具的预测准确性。

  3、反应堆概念研究、开发与示范。

  DOE将资助400万美元支持7个研究项目,主要包括:用于熔盐反应堆的镍基氧化物弥散强化合金;多尺度工具增强混凝土的矿物学表征;大区域全景拼接成像技术用于核反应堆环境模拟,以评估辐照后混凝土物理性质和化学耐久性变化;焊接辐照金属中氦气泡生长模型的仿真和实验验证;高温气冷堆专用的电抗器半自主无源控制系统的评估;利用石墨指数堆示范反应堆自主控制框架;利用激光粉末床熔融添加剂制造方法生产抗辐射通道/孔嵌入结构,用于极小模块化反应堆热交换器;基于机器学习的熔盐热力学、结构和动力学计算研究及实验验证;基于实验室和同步加速器结合预测模型,确定熔盐电解质的结构和形态;液态金属冷却快堆仪表技术开发;铅和铅-铋共晶的同步腐蚀/辐照测试;高温气冷堆建筑对主冷却剂边界破裂响应的研究;氟盐冷却高温堆卵石形燃料储存和处理;燃料盐采样和浓缩系统开发;熔融氯盐流动循环中316不锈钢的腐蚀和侵蚀的原位分析与量化;新型熔盐反应堆机械过滤器的设计研究;数字仪表与控制的故障触发设计评估方法;核反应堆设备和部件的自主或半自主破坏监测工具;开发综合概率风险评估决策算法和计算平台,为部署新型核技术制定安全且具有成本效益的决策;经济风险指引维护和资产管理;铅冷快堆用液态金属测试设备;通过微加工和显微镜拉伸测试表征三结构同向性型(TRISO)包覆颗粒和界面强度;高温气冷堆管道破裂后反应腔中氦气与空气的混合测试。

  4、科学基础设施改进。

  DOE将资助135万美元支持5个项目,主要关注:NuScale小型模块化反应堆模拟器;高熵合金的高通量材料表征和辐照研究设施;高空间分辨率光致发光和拉曼光谱分析及成像系统。

  5、反应堆升级。

  DOE将资助33万美元支持2个项目:更换俄亥俄州立大学反应堆控制棒驱动系统;里德学院反应堆基础设施升级。

  二、核科学用户设施

  该计划框架下,DOE将支持6个核燃料和材料应用项目。其中,2个大学主导项目和1个国家实验室主导项目将获得共计150万美元资助,重点关注:将蓝宝石光纤用于高温辐射环境分布式温度测量的测试和表征;用于先进核反应堆的激光光谱传感器光学元件辐射损伤对其性能的影响;电子束焊接粉末冶金-热等静压压力容器用钢的辐照研究。另外3个行业主导项目(未公布资助金额)将进行如下研究:商业压水堆围板螺栓(中子辐照347型钢)的辐照促进应力腐蚀开裂研究;Nuscale电力公司小型模块化反应堆材料辐照和测试;高通量同位素反应堆微型燃料胶囊碳氧化铀(UCO)和二氧化铀(UO2)芯核的TRISO燃料颗粒的高功率辐照测试。上述6个项目还将获得超过1000万美元的设施接入资金支持,其中有2个项目将另外获得300万美元的资金支持。

  三、交叉领域研究计划

  该计划框架下为5个项目资助共450万美元,开展使能技术研究,主要包括:用于经济型核反应堆91级钢组件的激光增材制造;先进核反应堆风险指引自主运行设计;集成在线监控和诊断进行成本效益分析;声光智能多模态传感器用于先进反应堆监测和控制;现场工作人员的实时安全信息显示。

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