一、核能大學(xué)計(jì)劃

1、核燃料循環(huán)研究和開(kāi)發(fā)。DOE將資助750萬(wàn)美元支持10個(gè)研究項(xiàng)目，主要包括：镎和鋯在先進(jìn)核燃料分離過(guò)程中的形態(tài)和行為;捕獲放射性有機(jī)碘的金屬功能化膜;基于遠(yuǎn)程激光的事故容錯(cuò)型核燃料包層輻照后監(jiān)測(cè)的無(wú)損評(píng)估;輻射引起先進(jìn)核燃料的膨脹研究;納米/顯微壓痕對(duì)先進(jìn)核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)合金蠕變行為的高通量評(píng)估;中子輻照后的復(fù)合合金的蠕變測(cè)試儀;利用愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的瞬態(tài)反應(yīng)堆試驗(yàn)設(shè)施(TREAT)測(cè)量輻照金屬燃料的導(dǎo)熱性能;中子輻照對(duì)鋯(鋯合金)與鉻之間元素?cái)U(kuò)散行為的影響研究，以精確預(yù)測(cè)事故容錯(cuò)型核燃料壽命;熔鹽反應(yīng)堆核材料核算方法的建模與不確定性分析;大氣環(huán)境中焊接不銹鋼干燥儲(chǔ)存罐的點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的模型開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

2、評(píng)估、預(yù)測(cè)及控制等。DOE將資助400萬(wàn)美元支持7個(gè)研究項(xiàng)目，主要包括：先進(jìn)反應(yīng)堆中子熱化積分基準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)和評(píng)估;改進(jìn)鉛同位素核數(shù)據(jù)評(píng)估以支持下一代鉛冷快堆;開(kāi)發(fā)后分層分析模型促進(jìn)新型核技術(shù)的選址匹配;開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)攻擊監(jiān)測(cè)平臺(tái)用于監(jiān)控?cái)?shù)字儀器和控制系統(tǒng);核能混合能源系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件推廣;開(kāi)發(fā)多時(shí)間尺度核能-可再生能源混合能源系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)框架;通過(guò)積分基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估核數(shù)據(jù)并提高建模和模擬工具的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。

3、反應(yīng)堆概念研究、開(kāi)發(fā)與示范。DOE將資助400萬(wàn)美元支持7個(gè)研究項(xiàng)目，主要包括：用于熔鹽反應(yīng)堆的鎳基氧化物彌散強(qiáng)化合金;多尺度工具增強(qiáng)混凝土的礦物學(xué)表征;大區(qū)域全景拼接成像技術(shù)用于核反應(yīng)堆環(huán)境模擬，以評(píng)估輻照后混凝土物理性質(zhì)和化學(xué)耐久性變化;焊接輻照金屬中氦氣泡生長(zhǎng)模型的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;高溫氣冷堆專用的電抗器半自主無(wú)源控制系統(tǒng)的評(píng)估;利用石墨指數(shù)堆示范反應(yīng)堆自主控制框架;利用激光粉末床熔融添加劑制造方法生產(chǎn)抗輻射通道/孔嵌入結(jié)構(gòu)，用于極小模塊化反應(yīng)堆熱交換器;基于機(jī)器學(xué)習(xí)的熔鹽熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;基于實(shí)驗(yàn)室和同步加速器結(jié)合預(yù)測(cè)模型，確定熔鹽電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和形態(tài);液態(tài)金屬冷卻快堆儀表技術(shù)開(kāi)發(fā);鉛和鉛-鉍共晶的同步腐蝕/輻照測(cè)試;高溫氣冷堆建筑對(duì)主冷卻劑邊界破裂響應(yīng)的研究;氟鹽冷卻高溫堆卵石形燃料儲(chǔ)存和處理;燃料鹽采樣和濃縮系統(tǒng)開(kāi)發(fā);熔融氯鹽流動(dòng)循環(huán)中316不銹鋼的腐蝕和侵蝕的原位分析與量化;新型熔鹽反應(yīng)堆機(jī)械過(guò)濾器的設(shè)計(jì)研究;數(shù)字儀表與控制的故障觸發(fā)設(shè)計(jì)評(píng)估方法;核反應(yīng)堆設(shè)備和部件的自主或半自主破壞監(jiān)測(cè)工具;開(kāi)發(fā)綜合概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估決策算法和計(jì)算平臺(tái)，為部署新型核技術(shù)制定安全且具有成本效益的決策;經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)指引維護(hù)和資產(chǎn)管理;鉛冷快堆用液態(tài)金屬測(cè)試設(shè)備;通過(guò)微加工和顯微鏡拉伸測(cè)試表征三結(jié)構(gòu)同向性型(TRISO)包覆顆粒和界面強(qiáng)度;高溫氣冷堆管道破裂后反應(yīng)腔中氦氣與空氣的混合測(cè)試。

4、科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)。DOE將資助135萬(wàn)美元支持5個(gè)項(xiàng)目，主要關(guān)注：NuScale小型模塊化反應(yīng)堆模擬器;高熵合金的高通量材料表征和輻照研究設(shè)施;高空間分辨率光致發(fā)光和拉曼光譜分析及成像系統(tǒng)。

5、反應(yīng)堆升級(jí)。DOE將資助33萬(wàn)美元支持2個(gè)項(xiàng)目：更換俄亥俄州立大學(xué)反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);里德學(xué)院反應(yīng)堆基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)。

二、核科學(xué)用戶設(shè)施

該計(jì)劃框架下，DOE將支持6個(gè)核燃料和材料應(yīng)用項(xiàng)目。其中，2個(gè)大學(xué)主導(dǎo)項(xiàng)目和1個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)項(xiàng)目將獲得共計(jì)150萬(wàn)美元資助，重點(diǎn)關(guān)注：將藍(lán)寶石光纖用于高溫輻射環(huán)境分布式溫度測(cè)量的測(cè)試和表征;用于先進(jìn)核反應(yīng)堆的激光光譜傳感器光學(xué)元件輻射損傷對(duì)其性能的影響;電子束焊接粉末冶金-熱等靜壓壓力容器用鋼的輻照研究。另外3個(gè)行業(yè)主導(dǎo)項(xiàng)目(未公布資助金額)將進(jìn)行如下研究：商業(yè)壓水堆圍板螺栓(中子輻照347型鋼)的輻照促進(jìn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂研究;Nuscale電力公司小型模塊化反應(yīng)堆材料輻照和測(cè)試;高通量同位素反應(yīng)堆微型燃料膠囊碳氧化鈾(UCO)和二氧化鈾(UO2)芯核的TRISO燃料顆粒的高功率輻照測(cè)試。上述6個(gè)項(xiàng)目還將獲得超過(guò)1000萬(wàn)美元的設(shè)施接入資金支持，其中有2個(gè)項(xiàng)目將另外獲得300萬(wàn)美元的資金支持。

三、交叉領(lǐng)域研究計(jì)劃

該計(jì)劃框架下為5個(gè)項(xiàng)目資助共450萬(wàn)美元，開(kāi)展使能技術(shù)研究，主要包括：用于經(jīng)濟(jì)型核反應(yīng)堆91級(jí)鋼組件的激光增材制造;先進(jìn)核反應(yīng)堆風(fēng)險(xiǎn)指引自主運(yùn)行設(shè)計(jì);集成在線監(jiān)控和診斷進(jìn)行成本效益分析;聲光智能多模態(tài)傳感器用于先進(jìn)反應(yīng)堆監(jiān)測(cè)和控制;現(xiàn)場(chǎng)工作人員的實(shí)時(shí)安全信息顯示。