【第2263期】循環利用的可能 3D列印解決核廢料問題

2021-02-15 三迪時空聚焦3D列印


循環利用的可能 3D列印解決核廢料問題

3D列印技術正在以驚人的速度發展，在美國能源部（DOE）阿爾貢國家實驗室的核材料科學家強調3D列印對核工業的重要性，科學家們深入研究3D印表機新材料的領域，並使用它們來促進非常敏感的材料的回收利用。

目前，科學家可以從核反應堆回收多達驚人的95％乏燃料，剩下的5％的燃料仍然需要存儲很多材料。但是，科學家正在使用3D列印技術以進行更多回收利用，從而加大了回收核廢料。科學家們在「通過簡化的次Act系元素鑭系元素分離過程（ALSEP）和增材製造來關閉核燃料循環 」中概述的研究結果，解釋了「如何通過回收利用核裂變擴大低碳基本負荷電力生產核燃料循環中的長壽命act系元素同位素。」 此外，它們可以再利用2％的核材料，從而產生指數差異。

換句話說，這個額外的步驟可以將存儲長度減少近一千倍。在第四代快速反應堆中分解核材料將產生更多的電力。科學家們通過從稱為鑭系元素的稀土金屬中分離a和cur來達到他們的目標。藉助3D列印技術，他們可以克服將試管工作規模擴大到更大規模方面的持續挑戰。在重新設計分離化學物質的過程時，研究人員能夠3D列印「接觸器」並將其連結。

Breshears說：「它們的氧化態是相同的，使其很難分離。」研究小組還發現，在使用3D印表機時，接觸器是一種安全措施，連接接觸器的管子可防止di或放射性物質轉移。他們還意識到，擁有3D印表機材料所提供的靈活性是多麼有用。

「如果零件確實發生故障，則很容易重新列印和更換它。我們可以輕鬆地添加或刪除步驟。」阿貢核化學家兼合著者彼得·科扎克（Peter Kozak）說。Breshears說：「也許我們會找到一種縮減流程規模的新方法。系元素分離得越多，我們就越能減少它們對公眾和環境的影響。」

3D印表機幾乎每天都在不斷產生一項創新。這意味著正在使用大量材料並將其製成會產生廢物並經常成為廢物的產品，無論是因為它們是印刷失敗或過時的設計的一部分，還是由於其他原因。沒有人希望在地球上堆積更多的垃圾，因此許多公司都致力於回收利用，從將用過的粉末變成長絲，再使用複合材料，還研究了原始材料與回收材料之間的比較，進而減少對環境的傷害。

文章來源：中關村在線

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