研究人員利用Nano Dimension 3D打印技術增強核廢料管理能力

2025年2月28日，南極熊獲悉,，由曼徹斯特大學衍生的公司Aletheia Imaging Solutions與德國SKZ研究機構合作,，利用增材制造技術改善核廢料管理。早些時候,，Aletheia接受了首爾國立大學核能研究所的委托,，負責開發(fā)3D校準標準件，以提高X射線CT掃描數據的測量準確性,。這種無損評估（NDE）過程可以評估廢物形式的狀態(tài),，即封裝和固定放射性核廢料的固體材料。

△Nano Dimension的Fabrica 2.0 3D打印機

此前,，使用地質聚合物,、石英玻璃和氧化鋁來制造小型參考組件時，由于表面缺陷導致失敗,。因此,，Aletheia聯(lián)合SKZ，利用Nano Dimension的Fabrica 2.0 3D打印機,，制作了原型并生產出低成本,、高分辨率的校準基準，從而確保了非破壞性評估（NDE）結果的準確性,。

Aletheia聯(lián)合創(chuàng)始人兼科學總監(jiān)Samuel Johnston表示：“我們對計劃的進展和成果感到滿意,。Aletheia、SKZ和Nano Dimension已經在推動這一激動人心的項目的實際應用方面發(fā)揮了作用,，并將繼續(xù)這樣做,。”

△Aletheia Imaging Solutions的3D校準目標之一

微型3D打印優(yōu)化核廢料管理

Aletheia Imaging Solutions,，成立于2021年,，是一家專注于工業(yè)計量的公司，專注于開發(fā)用于驗證非破壞性檢測（NDE）中X射線掃描準確性的測試對象。首爾國立大學的核能研究團隊尋求Aletheia的幫助,，以提升研究團隊廢物形態(tài)檢測的NDE準確性,。

放射性廢物的安全儲存和控制至關重要，直到它的輻射水平降至更安全的范圍,。為解決這個問題,，首爾的科學家們正在開發(fā)基于地質聚合物的新型廢物形式，旨在固定放射性碳-14,。這些結構需要通過基于X射線的NDE方法進行檢查和驗證,。通過結合具有精確、預定尺寸的空間分辨率目標,，可以優(yōu)化X射線CT掃描的準確性,，從而允許研究人員和工程師更有效地校準測試系統(tǒng)，并獲得更可靠的結果,。

△Nanofabrica的微尺度3D打印技術示意

為滿足這些需求,，Aletheia與SKZ合作制造了測試件，以幫助驗證X射線CT掃描的準確性,，并評估它們對廢物中微小缺陷或損壞的檢測能力,。SKZ自2011年成立以來，一直在增材生產領域積累專業(yè)知識,，并利用Fabrica 2.0制造了這些目標基準的塑料迭代,。這款高分辨率DLP 3D打印機最初被稱為Fabrica Tera 250，后于2021年4月被Nano Dimension收購,。

2023年1月,，SKZ購置了具有1.9微米分辨率的系統(tǒng)，使它能夠以低成本制作原型設計并微調參數,，從而提高了目標的質量和尺寸精度,。Nano Dimension表示，3D打印技術使團隊能夠根據不斷變化的客戶需求快速調整測試部件的設計,。進一步的改進有望提高尺寸保真度和幾何精度,，以支持更廣泛的應用場景。

最終,，通過這個項目,，團隊成功利用X射線CT掃描揭示了基于偏高嶺土的地質聚合物廢物的內部結構。首爾國立大學的研究人員強調了非破壞性技術在評估結構完整性方面的重要性,，并認為這項研究為未來NDE應用奠定了堅實的基礎,。

盡管最初為學術研究設計，Nano Dimension認為這項技術具有廣泛的應用潛力,，特別是在放射性廢物容器的工業(yè)評估方面,。這項合作展示了3D打印技術在解決復雜工業(yè)問題中的重要性,，尤其是在提高核廢料管理的安全性和效率方面。