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铀晶体可能导致更安全的核燃料

时间：2021-09-06 08:25:02 来源：

最近一支大学队伍最近创造了铀晶体，可以帮助Inl研究人员设计更高的性能核燃料。

爱达荷州州立大学的研究人员通过破碎核燃料颗粒并在炉子中加热它们来产生铀晶水晶。这将使科学家能够检查一个铀晶系，以及热量如何移动，让他们更好地了解如何为反应堆创造更安全的燃料。

Pocatello - 提到“晶体”一词，很少有人想到核燃料。

除非你是埃里克布林特。

爱达荷州州立大学教授是寻求创造纯净的铀和氧化铀晶体，所以爱达荷州国家实验室和其他地方的研究人员可以更好地了解电力核反应堆的材料和设计更高的性能燃料。

Burgett和他的研究生团队成功地制造了氧化铈晶体，因为练习运行（铈可以是铀或钚的非酰基激蛋白）。该团队于6月份在伊苏在Pocatello的科学和工程（上升）设施研究中制作了第一铀氧化物水晶。

“单晶允许研究人员以最简单的形式进行测试和研究材料，”布纳特说，他也是联盟能源研究的高级能源研究中心。

Burgett首先变得对水晶及其潜力将核能研究作为佐治亚理工学院的博士生推进。

他在氧化锌晶体中用于中子探测器。从那里开始，他开始尝试用铀和钚晶体进行试验。

在2010财年，他是一名团队的一部分，赢得了美国能源资金系，以制造单一铀氧化物晶体。

研究人员长期以来研究了氧化铀的物理特性 - 国家核反应堆舰队的主要燃料。

但是，它们检查氧化铀燃料粒料，其由随机混合在一起的多晶硅组成，并且其微观结构的构成可以从批次分批时变化。这种方差使得研究并预测反应堆中发生的事情困难。

“约95％的化妆氧化铀的晶体随机取向。没有订单，“布纳特说。“您如何准确地模拟并模拟随机性的燃料颗粒晶体？随着我们正在成长的水晶，你可以。我们将能够检查一个铀或氧化铀晶体以及热量如何通过它。这为我们提供了一个基线，了解物料变得更加复杂并且晶体结构的变化发生了什么。“

制作水晶，Burgett和他的团队挤压核燃料颗粒，然后用Inl捐赠，然后在崛起建筑物的炉子里加热。一旦晶体生长，将被移除，检查，然后抛光。

多日期过程导致具有精确对准的原子的晶体。可以研究水晶以了解热量如何移动。

“目标是为更安全的反应堆建立更安全的燃料，”布纳特说。

研究人员对Burgett的工作感到兴奋，并计划获得铀和氧化铀晶体。

Inl和其他科学家将把晶体对各种测试进行，以更好地了解材料的行为，所述Inl的Rory Kennedy，Doe的燃料循环研究和开发计划中的金属燃料技术开发技术领先。这种理解是生产更好燃料的关键部分。

“你越了解材料，你可以设计材料越多，”肯尼迪说。“这些单一的晶体将使我们能够以最简单的形式研究和理解氧化铀和氧化铀。”

肯尼迪表示，少数人正在越来越多的这种类型的学习晶体，使Burgett的研究表明如此。

图像：爱达荷国家实验室


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