能源情报网信息监测服务平台 Energy knowledge resource center | Advanced energy information network system

微信公众号

您当前的位置: 首页 > 采集报告详情

DOE资助6400万美元用于先进核能技术研究

编译者:guokm发布时间:Sep 19, 2018点击量:16050 来源栏目:采集报告

6月18日,美国能源部(DOE)宣布资助6400万美元用于支持国家实验室、高校和企业联合开展核能基础研究、交叉技术开发和基础设施领域的创新核能技术研发项目 ,资助将通过核能大学计划、核科学用户设施计划和核能使能技术计划为核能相关研究提供支持,具体内容如下:

一、核能大学计划

资助5200万美元用于核能大学计划(NEUP),以支持29个州63个大学主导的核能研发项目,涉及4个技术主题领域:

1、核燃料循环研究

(1) 开发和评估一套工具,用以修复和缓解不锈钢干燥的核燃料存储罐上氯化物引起的点腐蚀和应力腐蚀;

(2)研究冷喷涂对不锈钢干燥储存罐中由氯化物引起的应力腐蚀裂纹(SCC)和凹坑的修复和缓解作用;

(3)研究和开发有激光辅助冷喷涂、激光冲击强化(LSP)和超声波纳米表面改性的添加剂摩擦搅拌加工技术,以降低焊接/修复引起的拉伸应变,增强对氯化物引起的应力腐蚀裂纹(SCC)的抗性,并延长奥氏体不锈钢废核燃料储存罐的使用寿命.

(4)利用液态金属电极(如Bi、Sn电极)选择性地将稀土元素从裂变产物中分离出来,从而实现稀土元素的回收;

(5)研究镀银多孔固体材料吸附技术,评估其去除核燃料后处理厂溶解废气中放射性碘的性能;

(6)高放射性核废料硼硅酸盐玻璃固化体结构与化学稳定性研究;

(7)用于轻水堆水热腐蚀保护的碳化硅复合材料先进涂层和表面改性技术;

(8)高温化学再处理法回收辐照MOX燃料中的锕系元素工艺研究。

2、核能基础研究

(1)对现有的反应堆试验和运行数据进行计算机仿真分析,同时对反应堆运行的瞬态温度进行监测,以评估反应堆反应速率的潜在影响因素;

(2)对由中子驱动的先进核能反应堆(如气冷堆、熔盐堆等)的热能散射数据进行采集和评估;

(3)将Modelica公司开发的新型热能储存(TES)模型与正在进行的核能-可再生能源混合能源系统(NRHES)建模工作相结合,以对比新混合能源系统与单纯的核能基荷电力优劣势,评估新型混合能源系统的经济潜力;

(4)通过计算机仿真和实验相结合,开发和示范集成化学热泵的轻水堆和小型模块化反应堆混合系统性能;

(5)开发一个全新的软件工具包,用于核电厂的数字化和控制系统建模,以模拟研究核电厂的控制系统受到网络攻击产生的影响,以更好地应对网络攻击。

3、先进核能建模与仿真(NEAMS)

(1)通过实验数据和第一性原理模拟来验证核能模拟系统RELAP-7的合理性和完整性;

(2)通过先进的核能建模和仿真工具(如PROTEUS,Nek5000和BISON)应用,来改进核电站运行的安全性和性能;

(3)开发高准确度低成本的低阶模型,来提升液态金属反应堆系统模拟分析准确度和降低分析成本;

(4)开发增强型的MARMOT燃料微观结构演化模型,研究燃料物理性质变化与特定辐照诱发微观结构发生变化产生的特征。

4、反应堆概念原型的研发和示范

(1)为氟盐冷却的高温反应堆开发低铬含量合金,并对其进行基本的腐蚀测试;

(2)开发一种高性能的连续能量传输瞬态计算工具,以更好地模拟分析氟盐冷却高温反应堆瞬态行为;

(3)利用中子散射和X射线研究熔盐堆中熔融盐的分子结构和动力学行为;

(4)评估轻水反应堆(LWRs)中采用实用耐事故燃料(ATFs)经济效益;

(5)研究碳化硅和石墨材料在氧气和/或湿气中的氧化行为,准确测量氧化的动力学参数,挖掘与微结构相关的氧化机理,以确定辐照对氧化行为影响;

(6)采用耐事故燃料(ATF)和反应堆堆芯隔离冷却(RCIC)系统,提高沸水反应堆被动安全性;

(7)利用同步加速器、拉曼光谱等仪器来原位研究特定温度下氯化物燃料盐(NaCl、ZrCl等)相结构变化;

(8)针对熔盐堆开发耐高温耐腐蚀的反应堆涂层材料。

二、核科学用户设施计划

资助660万美元用于2个大学和1个企业主导的项目,旨在利用核科学用户设施(NSUF)能力来调研重要的核燃料和材料应用,主要研究内容包括:制造非侵入式和空间分辨的传感器;动力学和微结构硬化建模、多功能光纤传感器和增材制造学科的融合基础、试验中子和离子辐射测试、核设施材料辐照后检测、同步辐射高性能新型强光源设计开发,以及通过NSUF设计和分析实验的技术援助。

三、核能使能技术计划

通过核能使能技术(NEET)计划资助近500万美元用于由能源部国家实验室、工业部门和大学领导的5个交叉研究项目,以共同研究以解决交叉的核能挑战,主要研究内容包括:开发和演示一种新型脉冲热断层成像技术,用于无损检测3D打印制造的核反应堆部件材料;开展一套用于传感器分配和校准的数据分析方法,以解决如何在核设施中分配传感器组的问题;整合先进的传感器和数据科学的分析技术,推动核电站的在线监测和预测性维护,并提升核电厂的性能;利用两座大学研究堆构建和测试基于光纤的伽马温度计(OFBGT),并开发相应的方法来处理由OFBGT产生的数据;集成可溶性载体、拓扑优化和微结构设计等方法,以大幅降低激光粉末床融合的3D打印制造的核电站关键组件的生产和后处理成本。

提供服务:导出本资源

版权所有@2017中国科学院文献情报中心

制作维护:中国科学院文献情报中心信息系统部地址:北京中关村北四环西路33号邮政编号:100190