圖片來源：美國能源部橡樹嶺國家實驗室
輕水反應(yīng)堆高級模擬聯(lián)盟使用其反應(yīng)堆應(yīng)用虛擬環(huán)境(VERA)軟件，用于各種核反應(yīng)堆的建模和模擬，例如Westinghouse AP1000壓水反應(yīng)堆。通過最近由能源部提供的資金，ORNL將與Exelon Generation合作，提高VERA軟件在沸水反應(yīng)堆應(yīng)用中的能力，從而更好地預(yù)測反應(yīng)堆性能。能源部的橡樹嶺國家實驗室正在與工業(yè)界合作開展六個新項目，這些項目的重點(diǎn)是推進(jìn)商業(yè)核能技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)可以為當(dāng)前的核反應(yīng)堆提供潛在的改進(jìn)，并使新的反應(yīng)堆設(shè)計更接近部署。
能源部對這些以行業(yè)為主導(dǎo)的項目的支持使每個公司都可以訪問ORNL的核專家和設(shè)施。涉及ORNL的項目總資金約為950萬美元，兩個項目的額外行業(yè)成本分?jǐn)偸箍們r值達(dá)到約1200萬美元。
“我們很高興有機(jī)會幫助回答一些業(yè)界最棘手的問題。工作的多樣性將利用我們在建模和模擬，材料，安全性，聚變和裂變方面的世界領(lǐng)先的核專業(yè)知識，“ ORNL核科學(xué)與工程理事會副實驗室主任Alan Icenhour說。“作為一個國家實驗室，我們希望與工業(yè)界合作，作為確保核能未來充滿希望的一部分。這筆資金將使我們能夠繼續(xù)發(fā)展這些合作。“
其中兩個項目得到美國能源部核能辦公室計劃的支持，即美國先進(jìn)核技術(shù)發(fā)展的工業(yè)機(jī)會：
Exelon Generation和ORNL將尋求改進(jìn)沸水反應(yīng)堆的建模和模擬技術(shù)，這可以增強(qiáng)當(dāng)前反應(yīng)堆的運(yùn)行和先進(jìn)的反應(yīng)堆開發(fā)。利用基于ORNL 的光水反應(yīng)堆高級模擬聯(lián)盟，該合作伙伴關(guān)系將采用當(dāng)前的模擬工具，主要模擬壓水反應(yīng)堆并將其擴(kuò)展用于模擬BWR。愛達(dá)荷國家實驗室和多所大學(xué)也將支持這一項目。
ORNL將與分析和測量服務(wù)公司以及太平洋西北國家實驗室合作，研究核電廠電纜和電纜絕緣老化相關(guān)惡化的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。ORNL將提供電纜表征專業(yè)知識，并修改現(xiàn)有設(shè)施以適應(yīng)更強(qiáng)大的測試。
DOE-NE的核加速創(chuàng)新門戶正在資助四個項目，其中包括ORNL作為合作伙伴設(shè)施：
Exelon公司將與ORNL合作，利用血漿分離工藝進(jìn)行釓-157富集的可行性研究。通過在現(xiàn)有反應(yīng)堆的燃料設(shè)計中使用濃縮形式的釓，核電廠可能在美國每年減少燃料成本超過1億美元。作為等離子體和核聚變核科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)者，ORNL將協(xié)助Exelon確定現(xiàn)代技術(shù)是否能使該過程在經(jīng)濟(jì)上可行。
ORNL將與Eastman和INL合作設(shè)計和分析集成核混合能源系統(tǒng)。ORNL在先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)方面的廣泛專業(yè)知識使該實驗室成為分析作為伊士曼長期能源戰(zhàn)略可能能源的核電系統(tǒng)的運(yùn)行性能，成本和可靠性的理想合作伙伴。
NexDefense，Inc。將與ORNL合作分析該公司用于核反應(yīng)堆的網(wǎng)絡(luò)安全軟件。該項目將詳細(xì)介紹該軟件的優(yōu)點(diǎn)，并分析核反應(yīng)堆操作系統(tǒng)中潛在的網(wǎng)絡(luò)漏洞。
Westinghouse Electric Company和ORNL將開發(fā)和評估用于鉛冷卻快堆應(yīng)用的氧化鋁成形奧氏體不銹鋼。在優(yōu)化反應(yīng)器各部分的這種材料時，項目團(tuán)隊力求克服高溫鉛兼容性的關(guān)鍵障礙。ORNL在研究液態(tài)金屬相容性和開發(fā)用于極端環(huán)境的氧化鋁合金方面有著廣泛的歷史。
ORNL的科學(xué)家和行業(yè)合作伙伴將擔(dān)任每個項目的負(fù)責(zé)人。在Exelon Generation和ORNL為沸水反應(yīng)堆應(yīng)用提供更強(qiáng)大的建模和模擬的工作中，這項工作將帶來多種好處。
“該項目下先進(jìn)的建模和仿真軟件的不斷發(fā)展將不僅對提高反應(yīng)性和熱裕量預(yù)測，而且對新燃料產(chǎn)品和設(shè)計的持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，例如事故容忍燃料及其在當(dāng)前運(yùn)行中的部署沸水反應(yīng)堆，“輕水反應(yīng)堆可持續(xù)性計劃技術(shù)集成辦公室副主任Mehdi Asgari說道，以及ORNL與Exelon Generation項目的主要調(diào)查員。“開發(fā)這些用于沸水反應(yīng)堆的先進(jìn)建模和模擬技術(shù)將提高輕水反應(yīng)堆車隊的運(yùn)行性能，效率和安全性。”
這六個項目是通過美國能源部資助機(jī)會公告提供的第三輪融資的一部分。總的來說，能源部在2018年提供了近1億美元，用于支持開發(fā)創(chuàng)新核技術(shù)的公私伙伴關(guān)系。
UT-Battelle，LLC負(fù)責(zé)管理美國能源部科學(xué)辦公室的ORNL。科學(xué)辦公室是美國物理科學(xué)基礎(chǔ)研究的最大支持者，正在努力解決我們時代的一些最緊迫的挑戰(zhàn)。
