美国一位研究人员正致力于开发新技术,以提升新建和现有核反应堆的安全性,确保核反应堆等基础设施免受未来地震影响。怀俄明大学机械工程系助理教授安基特·萨克塞纳(Ankit Saxena)认为,粒子阻尼器是消除地震活动威胁的可行方法。

萨克塞纳凭借“ERI:使用嵌入式粒子阻尼器对核电站进行被动地震保护”项目,获得美国国家科学基金会(NSF)为期两年、金额达199,064美元的研究资助,资助将持续至2027年7月。
该研究团队计划利用拓扑优化这一先进工程设计技术革新颗粒阻尼器的设计。颗粒阻尼器是一种减振技术,由装有颗粒的空腔构成,受地震等外部因素激发时,颗粒相互碰撞并与空腔碰撞,从而耗散振动能量。萨克塞纳称,颗粒阻尼器设计困难,主要因其内部颗粒间及颗粒与壁间的相互作用复杂。研究人员将用拓扑优化设计可调节以消散和/或反射地震频率的粒子阻尼器。萨克塞纳表示,虽此NSF项目专注于核电站抗震保护,但基于拓扑优化的粒子阻尼器设计方法在实际系统中有广泛适用性,涵盖航空航天、汽车、土木工程结构、机器人、国防及其他能源应用等领域。
萨克塞纳称,这笔资助将助力他在怀俄明大学内部及与美国各地研究人员建立合作关系,目标是建立跨学科伙伴关系以带来新发现。美国即将启动多个新核反应堆项目,该计划旨在为其构建安全结构。此技术将在核反应堆周围埋设装有粒子阻尼器的箱式容器,碰撞的粒子吸收原本会冲击核反应堆的冲击波,具体材料会因场地位置、土壤类型和预计地震活动而异。此外,该技术还可用于保护风力涡轮机、燃煤电厂、水能项目等。
值得一提的是,怀俄明州将成为凯默勒建造的Natrium反应堆所在地,该项目由微软创始人比尔·盖茨投资的Terrapower公司运营,示范工厂涵盖反应堆设计和许可等多项内容,还将设计、建造和运营两座配套设施,即钠燃料制造设施和钠测试和填充设施。













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