美國能源部（DOE）宣布資助 6500 萬美元用于支持國家實驗室、高校和企業(yè)聯(lián)合開展核能基礎研究、交叉技術(shù)開發(fā)和基礎設施領(lǐng)域的創(chuàng)新核能技術(shù)研發(fā)項目，資助將通過核能大學計劃、核能使能技術(shù)計劃和核科學用戶設施計劃為核能相關(guān)研究提供支持，具體內(nèi)容如下：
1、核能大學計劃
通過核能大學計劃（NEUP）資助5500萬美元用于5個主題領(lǐng)域研究工作：
（1）核燃料循環(huán)研究，主要內(nèi)容包括：使用高能X射線技術(shù)和拉曼光譜技術(shù)在高溫下獲取熔融鹽的結(jié)構(gòu)和動力學數(shù)據(jù)，以了解其與材料作用的物理和化學性質(zhì)關(guān)系，以指導研發(fā)高性能的熔鹽材料；開發(fā)一種表面絡合模型，可以從理論角度解釋鈾的吸附和還原，從而通過工程屏障系統(tǒng)降低與富鐵環(huán)境中鈾遷移率相關(guān)的不確定性；通過研究成分-屬性-結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，開發(fā)和優(yōu)化高耐用度且易于處理的磷酸鹽基玻璃材料；建立一個核反應熱力學自洽數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)描述放射性同位素在礦物/水界面的吸附作用機制，以指導核廢料處置技術(shù)的研究開發(fā)；研究高溫高離子強度下核反應堆輻射屏蔽材料的輻射蠕變規(guī)律；結(jié)合材料行為模型，開發(fā)一種整合線性和非線性超聲波的表征技術(shù)來表征耐事故燃料包殼涂層材料的物理活性性質(zhì)；用超聲波噴霧法制備干式核燃料和核廢料貯存罐用的柔性硬質(zhì)陶瓷涂層材料；基于高通量計算平臺開發(fā)預測模型用于研究含氟熔融鹽的熱化學和熱物理性質(zhì)；研究氮化鈾燃料與液態(tài)鉛、鋁形成奧氏體合金的化學相互作用和相容性；熔融鹽中相平衡和裂變產(chǎn)物溶解度的混合熱力學第一性原理計算研究；開發(fā)氧化鎵肖特基二極管探測器用于測量熔融鹽錒系元素濃度；用于提高存儲庫性能的無機微纖維增強工程屏蔽材料的多尺度和多物理場建模；開發(fā)多功能激光加工維修技術(shù)來減輕焊接不銹鋼的點蝕和應力腐蝕開裂；開發(fā)和評估各種各樣的表面噴丸處理方法，以及混合表面處理方法，以減輕用于核燃料干法存儲的不銹鋼罐中氯引起的應力腐蝕開裂；開發(fā)用于乏燃料存儲罐的新型SiOCN（H）涂層。
（2）核能基礎研究，主要內(nèi)容包括：利用Modelica公司開發(fā)的新型熱能儲存（TES）模型模擬研究多效蒸發(fā)器和聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機系統(tǒng)的模型，研究利用核熱能從鹽水中生產(chǎn)應用水方法；對現(xiàn)有的反應堆試驗和運行數(shù)據(jù)進行計算機仿真分析，同時對反應堆運行的瞬態(tài)溫度進行監(jiān)測，以評估反應堆反應速率的潛在影響因素；對由中子驅(qū)動的先進核能反應堆（如氣冷堆、熔鹽堆等）的熱能散射數(shù)據(jù)進行采集和評估。
（3）先進核能建模與仿真，為核電廠網(wǎng)絡風險評估設計開發(fā)一個靈活的仿真環(huán)境，以支持網(wǎng)絡防護架構(gòu)的設計；球床反應堆堆芯圍筒旁流實驗和數(shù)值模擬研究；球床反應堆流動與傳熱的計算流體動力學分析；將Modelica公司開發(fā)的新型熱能儲存（TES）模型與正在進行的核能-可再生能源混合能源系統(tǒng)（NRHES）建模工作相結(jié)合，以對比新混合能源系統(tǒng)與單純的核能基荷電力優(yōu)劣勢。
（4）反應堆概念原型的研發(fā)和示范，主要內(nèi)容包括：高溫氣冷堆進氣事故中自然循環(huán)建立時間及影響因素分析；制定適合于人口稠密地區(qū)部署的微型反應堆的選址標準；針對小型模塊化反應堆設計并建造一個緊湊型的蒸汽發(fā)生器（CSG）以提高反應堆經(jīng)濟性；不銹鋼在模擬壓水堆一回路異常水化學條件下的應力腐蝕敏感性研究；用于含氯熔鹽快堆的新型鎳基合金研發(fā)；評估微型堆在分布式發(fā)電應用中的機遇和挑戰(zhàn)；輕水堆一次冷卻劑水化學性質(zhì)對不銹鋼的腐蝕影響研究；針對小型模塊化反應堆開發(fā)新型的增強自動化控制方法，提升運營效率、降低成本；開發(fā)一種基于人工智能的故障檢測工具，以減少核電廠中人為因素的錯誤幾率，改善運行和維護，降低核電廠成本。為三結(jié)構(gòu)各向同性（TRISO）顆粒燃料緩沖層開發(fā)一個輻照行為預測模型。
（5）研究型反應堆設施建造和改善，主要內(nèi)容包括：推進核材料和堆芯傳感器的研究；吸引和培養(yǎng)下一代具有核能背景的高素質(zhì)勞動力；對核材料進行快速、準確的熱力學和動力學研究；研究在真實負荷條件下高溫氣冷堆材料的實時微觀結(jié)構(gòu)演變；建立一個新的原位、納米尺度的結(jié)構(gòu)、成分和缺陷演變檢測系統(tǒng)，以原位表征不同應力下輻照材料微觀結(jié)構(gòu)變化；對愛達荷州立大學的Aerojet General Nucleonics 201型反應堆進行改進，減少失效概率，提高反應堆的整體可靠性和安全性；對麻省理工學院研究反應堆現(xiàn)有的應急電力電池系統(tǒng)進行更新；對普渡大學1號反應堆的換熱器和相關(guān)水處理系統(tǒng)進行更新升級，以確保反應堆的安全、可靠連續(xù)運行；猶他大學TRIGA反應堆的冷卻系統(tǒng)替換，以提高反應堆性能和效用，滿足反應堆在滿功率下運行更長時間，提高安全性和運行可靠性。
2、核能使能技術(shù)計劃
通過核能使能技術(shù)（NEET）計劃資助近500萬美元用于國家實驗室和大學聯(lián)合開展的5個交叉研究項目，主要研究內(nèi)容包括：開發(fā)和演示一種新型脈沖熱斷層成像技術(shù)，用于無損檢測3D打印制造的核反應堆部件材料；開展一套用于傳感器分配和校準的數(shù)據(jù)分析方法，以解決如何在核設施中分配傳感器組的問題；整合先進的傳感器和數(shù)據(jù)科學的分析技術(shù)，推動核電站的在線監(jiān)測和預測性維護，并提升核電廠的性能；利用兩座大學研究堆構(gòu)建和測試基于光纖的伽馬溫度計（OFBGT），并開發(fā)相應的方法來處理由OFBGT產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；集成可溶性載體、拓撲優(yōu)化和微結(jié)構(gòu)設計等方法，以大幅降低激光粉末3D打印制造的核電站關(guān)鍵組件的生產(chǎn)和后處理成本。
3、核科學用戶設施計劃
通過核科學用戶設施計劃（NSUF）資助660萬美元用于2個國家實驗室、3個大學和1個企業(yè)主導的項目，主要研究內(nèi)容包括：制造非侵入式和空間分辨的傳感器；動力學和微結(jié)構(gòu)硬化建模、多功能光纖傳感器和增材制造學科的融合基礎、試驗中子和離子輻射測試、核設施材料輻照后檢測、同步輻射高性能新型強光源設計開發(fā)，以及通過NSUF設計和分析實驗的技術(shù)援助。
