近日，美国阿贡国家实验室(ANL)发布其在核燃料与材料研究领域的三项重要进展，包括新建活性材料实验室、开发两项人工智能工具以及验证一种先进热导率测量技术，旨在提升核燃料研究的效率与精度，以支持更安全高效的核反应堆设计。
在实验室新建方面，最新的是活性材料实验室(AML)，位于先进光子源(APS)内，由美国能源部核科学用户设施资助，可提高放射性材料实验的效率和安全性。作为APS内首个专门的辐照材料实验室，AML填补了过去30年来的设施空白，将显著提升样品获取的便利性与操作灵活性，缩短测试循环时间，从而大幅提高科研效率并扩展现场测试能力
在人工智能工具领域，阿贡实验室利用其60年的研究成果及历史实验数据，开发了两款旨在辅助反应堆燃料设计的人工智能工具。其中，“金属博士”是一款生成式AI聊天机器人，可作为了解金属燃料研究和历史数据集的虚拟助手;另一款名为“FGB微结构生成器”的工具则专注于预测反应堆运行期间燃料内部裂变气泡的形成与演变。这些工具的应用标志着实验室正利用AI技术攻克铀锆燃料的燃耗和温度极限等关键难题。
在测量技术方面，实验室成功验证“悬桥法”热导率测量技术，能够在真空环境中对超薄核燃料样品进行精确测试。
这些技术得到美国能源部国家核安全管理局(NNSA)等机构的支持。阿贡国家实验室高级研究员阿卜杜勒拉蒂夫·亚库特(Abdellatif Yacout)表示：这是在理解和优化核燃料性能方面迈出的一大步。它不仅提高了反应堆的安全性，而且还有助于下一代核系统的设计。
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