বিনিয়োগ নিয়ন্ত্রক পথ দেখা যায়
অত্যাধুনিক পারমাণবিক চুল্লি একটি বিরোধিতার মুখোমুখি হয়: আজ বিকশিত হচ্ছে এমন ডিজাইনগুলি বিদ্যমান Light-water reactors এর চেয়ে বেশি নিরাপদ, আরও দক্ষ এবং আরও নমনীয় হতে বোঝানো হয়, তবে তাদের নির্মাণকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন নিয়ন্ত্রক পথগুলি আগের প্রজন্মের উত্পাদন পদ্ধতির জন্য লেখা হয়েছিল। কোডগুলি লেখার সময় উপলব্ধ বা অব্যবহারিক নয় এমন উপকরণগুলি এখন উচ্চ নির্ভুলতার সাথে তৈরি করা যায় — তবে কয়েক বছরের জন্য সরকারী অনুমোদন প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে পারমাণবিক উপাদানগুলিতে আইনত ব্যবহার করা যায় না।
Argonne National Laboratory সেই ব্যবধান বন্ধ করার জন্য কাজ করছে। Argonne গবেষকরা American Society of Mechanical Engineers-এর কাছে একটি খসড়া Code Case জমা দিয়েছেন যা উচ্চ-তাপমাত্রা পারমাণবিক চুল্লি প্রয়োগের জন্য উপাদানগুলির জন্য Laser Powder Bed Fusion — একটি উচ্চ-নির্ভুল additive manufacturing প্রযুক্তি — ব্যবহার করতে সক্ষম করবে। যদি কোড পরিবর্তনটি অনুমোদিত হয়, তবে এটি পারমাণবিক-গ্রেড অংশগুলি তৈরি করার দরজা খুলে দেবে যার মধ্যে জ্যামিতিক জটিলতা এবং উপাদান সম্পত্তি রয়েছে যা ঐতিহ্যবাহী মেশিনিং পদ্ধতি দক্ষতার সাথে অর্জন করতে পারে না।
Laser Powder Bed Fusion কী সরবরাহ করে
Laser Powder Bed Fusion উপলব্ধ সবচেয়ে সক্ষম ধাতু 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি। একটি High-powered লেজার মিলিমিটারের ভগ্নাংশে পরিমাপ করা হয় এমন Feature রেজোলিউশন সহ layer by layer ধাতু পাউডার নির্বাচনীভাবে সংলগ্ন করে, জটিল আভ্যন্তরীণ জ্যামিতি, অপ্টিমাইজড কুলিং চ্যানেল এবং কাস্টমাইজড উপাদান রচনার সাথে অংশগুলি তৈরি করে যা কঠিন স্টক থেকে মেশিন করা অপ্রয়োজনীয় বা অসম্ভব হবে। পারমাণবিক চুল্লি উপাদানগুলির জন্য, এটি সরাসরি ডিজাইন স্বাধীনতায় অনুবাদ করে যা ইঞ্জিনিয়াররা আগে ব্যবহার করতে সক্ষম ছিলেন না।
উচ্চ তাপমাত্রা এবং neutron প্রবাহের শিকার Reactor উপাদানগুলির জন্য precise microstructural বৈশিষ্ট্য সহ উপকরণ প্রয়োজন। প্রথাগত উত্পাদন সাধারণ জ্যামিতিগুলিতে সেই সম্পত্তিগুলি অর্জনের জন্য সাবধানে নিয়ন্ত্রিত তাপ চিকিত্সা এবং মেশিনিং অনুক্রমের উপর নির্ভর করে। LPBF লেজার পরামিতিগুলির মাধ্যমে প্রতিটি জমা দেওয়া স্তরের thermal ইতিহাস নিয়ন্ত্রণ করে জটিল আকারগুলিতে সমান বা উন্নত মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে পারে। ফলাফল হল এমন একটি অংশ যা ঐতিহ্যবাহী উত্পাদন গুণমানের সাথে মিলে যায় বা অতিক্রম করে, যখন তাপীয় পারফরম্যান্স উন্নত করে, ওজন হ্রাস করে বা বিধানসভা সরল করে।
ASME Code Case প্রক্রিয়া
ASME Boiler এবং Pressure Vessel Code হল সংযুক্ত রাজ্যে nuclear সুবিধাগুলিতে চাপ-বহনকারী সরঞ্জামের জন্য অনন্য প্রযুক্তিগত মান। nuclear সুরক্ষা-সম্পর্কিত উপাদানগুলিতে ব্যবহৃত উপকরণ এবং প্রক্রিয়াগুলি লাইসেন্সপ্রাপ্ত সুবিধাগুলিতে অন্তর্ভুক্ত করার আগে স্পষ্ট Code Case অনুমোদনের প্রয়োজন। সেই অনুমোদনটি পেতে material properties, manufacturing process controls এবং non-destructive examination পদ্ধতির সম্পর্কে ASME কমিটিগুলিতে প্রযুক্তিগত ডেটা জমা দেওয়া প্রয়োজন, যা নতুন Code Cases পর্যালোচনা এবং ভোট করে।
Argonne এর খসড়া Code Case জমা দেওয়া LPBF-এর জন্য সেই প্রক্রিয়াটির আনুষ্ঠানিক উদ্যোগ। দলটি LPBF-উৎপাদিত stainless steel এবং nickel alloy নমুনাগুলিতে mechanical properties-এর ডেটা একত্রিত করেছে advanced reactor operation সম্পর্কিত তাপমাত্রার পরিসরে এবং দেখিয়েছে যে সেই বৈশিষ্ট্যগুলি nuclear সেবার জন্য প্রয়োজনীয় minimums-এর সাথে মেলে বা অতিক্রম করে।
সরবরাহ শৃঙ্খল এবং ডিজাইন প্রভাব
বিশেষ উপাদানগুলির জন্য nuclear শিল্পের সরবরাহ শৃঙ্খল উল্লেখযোগ্যভাবে সীমাবদ্ধ। nuclear-grade forgings, castings এবং machined উপাদান তৈরি করতে সক্ষম উত্পাদকদের মহাবিশ্ব ছোট, তাদের qualification প্রক্রিয়াগুলি দীর্ঘ এবং গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলির জন্য lead times বছরগুলিতে পরিমাপ করা হয়। এই সরবরাহ শৃঙ্খল병টিকে advanced nuclear প্রকল্পগুলি নির্মিত হতে পারে এমন গতির হ্রাসকারী কারণ হিসাবে বারবার চিহ্নিত করা হয়েছে।
LPBF উত্পাদনকে ঐতিহ্যবাহী nuclear উপাদান উত্পাদনের জন্য একই বিশেষায়িত foundry অবকাঠামোর প্রয়োজন নেই। একবার একজন নির্মাতা তার নির্দিষ্ট LPBF প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জামগুলির জন্য Code Case অনুমোদন পায়, এটি novel reactor উপাদানগুলি সরল অংশগুলির জন্য সপ্তাহে পরিমাপ করা lead times-এর সাথে তৈরি করতে পারে এবং জটিল উপাদানগুলির জন্য অনেক বছরের পরিবর্তে মাসে পরিমাপ করা হয়।
Advanced Reactor Timeline চাপ
Argonne এর Code Case প্রচেষ্টা advanced reactor স্থাপনার চারপাশে বর্ধমান জরুরিতা প্রতিফলিত করে। ডজনটিরও বেশি advanced reactor ডিজাইন — দূরবর্তী স্থানগুলির জন্য microreactors, molten salt ডিজাইন এবং high-temperature gas reactors সহ — NRC পর্যালোচনা প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে অগ্রসর হচ্ছে, এই প্রত্যাশার সাথে যে কয়েকটি আগামী বছরের মধ্যে construction permits পাবে। সেই প্রতিটি ডিজাইনের qualified উপাদানগুলির সরবরাহ শৃঙ্খলের প্রয়োজন এবং একটি অনুমোদিত উত্পাদন পদ্ধতি হিসাবে LPBF এর অনুপস্থিতি ডিজাইন নমনীয়তার উপর একটি বাধা হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে।
যদি Code Case একটি normal অনুসূচীতে ASME পর্যালোচনার মধ্য দিয়ে এগিয়ে যায়, তবে অনুমোদন দুই থেকে তিন বছরের মধ্যে আসতে পারে — সবচেয়ে advanced next-generation প্রকল্পগুলির নির্মাণ সময়সূচীর সাথে সংরেখিত করে এবং একটি উত্পাদন বিকল্প প্রদান করে যা বর্তমান প্রজন্মের reactor ডিজাইনগুলির জন্য বিদ্যমান ছিল না।
এই নিবন্ধটি Interesting Engineering দ্বারা রিপোর্টিং এর উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on interestingengineering.com