Технологію 3D друку використали для створення ядерного палива у космічних місіях

На замовлення Космічного агентства Великобританії фахівці Бангорського університету розробляють нове ядерне паливо для мікрореакторів Rolls-Royce, які наступного десятиліття відправлять на постійну місячну базу.

Серйозна перешкода на шляху створення постійного аванпосту на Місяці — 14-денна місячна ніч, протягом якої температура падає зі 120°C до ‑130°C. Поєднання темряви та холоду означає, що для нормального функціонування обладнання та роботів необхідні надійні джерела енергії. У цих умовах замість ядерних реакторів варто використовувати радіоізотопні термоелектричні генератори.

Втім, ці реактори не можуть бути схожими на величезні земні реактори з паливними стрижнями. Вони мають бути маленькими, виготовленими фабричним методом та працювати на трикомпонентному паливі TRISO, пише New Atlas. Паливо TRISO — різновид гранульованого палива, яке замість стрижнів використовує паливні сфери розміром з більярдні кулі. На відміну від паливних стрижнів, гранули вкрай міцні і витримують екстремально високі температури, а також не схильні до нейронного опромінення, корозії та окислення.

Створене вченими з Бангора паливо TRISO відрізняється розміром гранул — вони не більші за макові зерна. Ці частинки палива, надруковані на 3D-принтері, виготовлені зі збагаченого урану, вуглецю та кисню. Урановий сердечник покритий шарами вуглецю та кераміки. Такі гранули підійдуть для ядерних реакторів на зразок тих, які розробляє компанія Rolls-Royce. До того ж їх можна буде використовувати для атомних двигунів майбутнього. Важлива особливість реактора для палива TRISO полягає в тому, що його конструкція відносно проста, а охолоджувати його можна під радіаторами, підключеними до системи газового охолодження.

За словами вчених, впровадження мікрореакторів від Rolls-Royce для забезпечення енергією космічних кораблів під час тривалих місій стане проривом, який започаткує нову еру в вивченні космосу. Аналогічні проекти запущено і в США, розробки ведуться компаніями Lock­heed Mar­tin, West­ing­house, X‑Energy та Intu­itive Machines. Британська Rolls-Royce планує представити діючий мікрореактор до 2028 року з подальшим його запуском у роботу в 2030 році. Конкуренти заявляють, що впораються із завданням, як мінімум, на рік раніше.