Verifiering av avancerad materialteknik för kärnenergi

Syfte och mål

Det övergripande målet för AMTVINE är att främja implementeringen av additiv tillverkning (AM) och olyckstolerant kärnbränsle (Accident Tolerant Fuel, ATF) inom svensk kärnkraft. 

Utmaning

Kostnaden och tiden som krävs för att bygga nya anläggningar och förlänga livslängden på befintliga anläggningar, i kombination med den allmänna uppfattningen om säkerhet (risk för olyckor), står idag i vägen för ökad kärnkraftsproduktion i Sverige och globalt. 

Lösning

Additiv tillverkning (AM) och olyckstolerant kärnbränsle (ATF) är två innovativa områden under intensiv utveckling som förväntas spela en avgörande roll om vi ska möta dessa utmaningar. Trots att de involverar helt olika typer av material och tillverkningstekniker delar de ett gemensamt behov av omfattande verifiering före fullskalig utbyggnad i befintliga och framtida lättvattenreaktoranläggningar (LWR), inklusive småmodulära reaktorer (SMR).

AM möjliggör design och tillverkning av avancerade bränslekomponenter med markant förbättrad prestanda tack vare komplexa geometrier som konventionell tillverkning inte kan åstadkomma. Teknologin tillåter också flexibel, snabb och kostnadseffektiv produktion av diverse komponenter, verktyg och prototyper. För små modulära reaktorer (SMR), förväntas AM spela en avgörande roll för att uppnå kostnads- och tidsmålen.

Utökad användning av olyckstolerant kärnbränsle förväntas i sin tur att ha en stark inverkan på kärnkraftssäkerheten. De tekniska screeningkriterierna i EU:s Kompletterande delegerade klimatakt kräver användning av olyckstolerant bränsle för alla nya reaktorer och för livstidsförlängning av befintliga kärnkraftverk. 

Upplägg och förväntat resultat

AMTVINE:s forsknings- och utvecklingsaktiviteter är uppdelade i fyra tekniska arbetspaket: 

• AP1 - Undersökning av övre fästplatta (AM) efter exponering i reaktorn
• AP2 - Verifiering av belagda skikt på olyckstolerant kärnbränsle
• AP3 - Utveckling och optimering av AM-processer för kärnkraftsapplikationer
• AP4 - Avancerad testning av material i reaktor (AIRMATE)

Projektets resultat ska främja användningen av AM och ATF, och göra additivt tillverkade och belagda material kommersiellt tillgängliga för kärnkraftsutveckling på kort till medellång sikt (4-10 år). Den tekniska och vetenskapliga expertisen som projektet genererar kommer att gynna hela det svenska kärnkraftsprogrammet, både nu och i framtiden.