3D-печатные урановые конструкции для ядерных применений

Недавние исследования продемонстрировали первое успешное производство монолитов на основе урана с использованием фотополимеризации в ванне для ядерных применений. Этот процесс использует катионы уранила в качестве фотокатализаторов в аддитивном производстве на основе фотополимеризации.

Уран, имеющий решающее значение в ядерной физике и радиофармацевтике, традиционно создает проблемы в 3D-печати из-за своей сложной фотохимии. Однако исследование подчеркивает новый протокол синтеза, интегрирующий катионы уранила в фотоотверждаемые золь-гель-формулы. Этот метод объединяет фотохимические реакции ионов уранила с фотополимеризацией в ванне, в частности, с цифровой обработкой света (DLP). Полученные 3D-печатные структуры затем преобразуются в нанокомпозиты дикарбид урана (UC2)/углерод посредством карботермического восстановления.

CAD-модели, необработанные детали, спеченные детали и SEM-изображения урановых компонентов. (Изображение предоставлено: Занини и др.)<br />

Исследование показало возможность аддитивного производства создавать сложные урановые компоненты с микроархитектурой и точным геометрическим контролем. Эти структуры имеют потенциальное применение в компонентах реакторов и конструкциях ядерного топлива, используя высокую плотность урана и тепловые свойства карбидов урана. Технология DLP обеспечивает высокое разрешение, что позволяет производить детали со сложными деталями и функциональной пористостью. Эта пористость может улучшить термомеханические характеристики и транспорт газа в ядерном топливе.

Исследование открывает новые возможности использования урана в аддитивном производстве, улучшая конструкцию и функциональность ядерных материалов. Этот процесс демонстрирует возможность прямого формирования рисунка материалов на основе урана, предоставляя метод создания высокоточных сложных структур для ядерных применений.

Вы можете прочитать полную исследовательскую работу под названием «Первые структурированные монолиты на основе урана, полученные с помощью фотополимеризации в чане для ядерных применений» по этой ссылке. .</п>