Galaxy Advanced Engineering,美国新墨西哥州阿尔伯克基 87111 摘要:本文探讨了纳米技术和 MM(记忆金属)在增强核反应堆设计和运行方面的变革潜力,包括裂变和聚变技术。纳米技术能够在原子尺度上设计材料,显著提高反应堆的安全性、效率和寿命。在裂变反应堆中,纳米材料可以增强燃料棒的完整性、优化热管理并改善堆芯仪表。聚变反应堆受益于纳米结构材料,这些材料可以增强遏制和散热,解决维持聚变反应的关键挑战。SMA(形状记忆合金)或 MM 的集成进一步放大了这些进步。这些材料的特点是在热条件下能够恢复到预定义的形状,提供自愈能力、自适应结构组件和增强的磁约束。纳米技术与 MM 之间的协同作用代表了核反应堆技术的范式转变,有望实现更清洁、更高效、更安全的核能生产。这种创新方法使核工业能够满足日益增长的全球能源需求,同时解决环境和安全问题。关键词:纳米技术、MM、裂变反应堆、聚变反应堆、SMA、核能、反应堆安全、热管理、结构完整性、先进材料。1. 简介
本报告是作为美国政府机构赞助的工作的记录而编写的。美国政府及其任何机构或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证,也不承担任何法律责任或义务,也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
符合商业或测试设施条件的 NPUF 将继续拥有有限的许可期限。最终规则明确了这些设施的许可续期流程。NRC 目前已为位于马里兰州盖瑟斯堡的国家标准与技术研究所的一家测试设施颁发了许可,并已为位于田纳西州橡树岭的 Kairos Power Hermes 测试反应堆颁发了第二家测试设施的建设许可证。该机构还向 SHINE Medical Technologies 颁发了建设许可证,允许其在威斯康星州简斯维尔建造一家商业医用同位素生产设施。
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随着核电迎来前所未有的机遇,NRC、业界甚至国会都认识到监管流程现代化的必要性。先进反应堆带来了截然不同的制造、建造和运营模式,再加上截然不同的商业模式,这些模式将使迄今为止已开发的监管流程得以实现并需要进行调整。核能研究所 (NEI) 1 及其成员提供了随附的提案文件,概述了对核管理委员会 (NRC) 流程、指导和法规的拟议变更,这些变更将实现更现代化的监管框架,以保持安全并提供更有效、更高效的方法来应对远程应用中快速大容量部署反应堆 (RHDRA) 的独特考虑因素。这些提案侧重于实现大规模微反应堆部署所需的监管效率和灵活性,但许多提案可适用于更大型的先进(轻水和非轻水)反应堆。这些提案与 NRC 为建立符合 2019 年《核能创新与现代化法案》(NEIMA)的新型先进反应堆的现代高效监管框架所做的宝贵努力相一致,并在此基础上进一步扩展。这些提案还将成为风险知情和基于绩效的战略和指导的基础,以许可和监管符合 2024 年《先进反应堆法案》第 208 节要求的微反应堆。此外,这些提案可以部分满足《先进反应堆法案》第 206、505、506 和 507 节中的其他要求。针对《先进反应堆法案》这些部分和其他部分的具体意见将另行提供。
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随着人工智能技术的发展,人工智能已经变得复杂,能够解决制造、金融和教育等各个领域的复杂问题。同样,人工智能的快速发展为先进核反应堆的设计提供了新的考虑。与传统的轻水反应堆不同,先进反应堆有许多创新的结构和事故条件需要考虑。这些反应堆的设计和优化需要尖端的技术方法。人工智能在这一领域的整合证明了其变革潜力。它为反应堆设计的优化、自主控制和先进核电软件的开发提供了工具。为了研究人工智能在先进核反应堆设计中的应用,编辑团队在《核工程前沿》杂志上策划了一个研究课题,题为“先进核反应堆设计中的人工智能”。收集了五篇文章,它们涵盖了人工智能在先进核反应堆设计中的不同但重要的方面。
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