核科學(xué)與工程學(xué)副教授Michael Short與合伙人Bilge Yildiz、Matteo Bucci 和 Evelyn Wang幾位教授以及MIT（麻省理工學(xué)院）核反應(yīng)實驗室、西屋電氣公司的涂料技術(shù)研究項目--在輕水反應(yīng)堆（LWRs）里改變?nèi)剂习鼩さ男阅?-得到了Exelon Generation公司的資金支持。

    四個已知的難題影響了LWR燃料包殼的安全運(yùn)作：包括格柵磨損和異物磨損，多孔腐蝕沉積物的積聚，吸氫和沸騰危機(jī)。磨損可能會導(dǎo)致燃料包層被磨穿，而沉積物和吸氫可能造成腐蝕性燃料故障。最后，“沸騰危機(jī)”是當(dāng)冷卻劑沸騰，即所謂的“次冷核心沸騰”由正常起泡模式轉(zhuǎn)變成膜態(tài)沸騰時，會形成的一層蒸氣隔離層，阻隔燃料，造成熱轉(zhuǎn)移惡化。

    上述四個難題能夠且已經(jīng)造成了燃料包殼故障，導(dǎo)致放射性物質(zhì)進(jìn)入冷卻液，反應(yīng)堆運(yùn)營商每天花在停機(jī)整修的費(fèi)用超過1百萬美元。MIT項目意在找到一種可一次性解決上述四類問題的可行性方案，包括工程包層表面進(jìn)行涂層涂覆以及進(jìn)行微/納米幾何修飾，在三年內(nèi)減少或消除所有問題。研究團(tuán)隊將為當(dāng)前在用的 鋯合金燃料包層設(shè)計一組涂層和表面改性方案，可以同時減少或預(yù)防未知沉積物和吸氫的形成，提升包層對抗異物磨損的硬度，加大臨界熱通量。

    該項目計劃只用三年時間就從實驗室測試轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)作，時間之短前所未有。因為大多新的反應(yīng)堆一般都需10到15年時間。

    在2019年之前，MIT團(tuán)隊將和燃料供應(yīng)商西屋電器公司以及國家最大的核運(yùn)營商Exelon Generation一起在美國的一個商用反應(yīng)堆上測試并找到能夠商業(yè)化且最合適的涂層。項目聚集了來自MIT核科學(xué)&工程學(xué)院、材料科學(xué)&工程學(xué)院、機(jī)械工程學(xué)院以及MTI核反應(yīng)堆實驗室的眾多研究人員。

    資金用于先進(jìn)核能量系統(tǒng)中心的研究，這是MIT能源項目的八個低碳能源中心之一，Exelon公司于2016年加入，提供了針對氣候變化的關(guān)鍵性技術(shù)。

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