工程學院的核工程和放射科學系已經收到了510萬美元的資金，用于推進核技術的三個項目。

該系還正在合作開展美國能源部支持的74個項目中的另外三個項目，總金額為6100萬美元。

更小、更堅固的熱交換器

UM的最大項目--由綜合研究項目計劃資助400萬美元--集中在緊湊型熱交換器上，它將把熱量從核反應堆轉移到直接使用熱量或將其轉化為電能的系統。它們比傳統的設計要小得多，因此成本也低。

用于制造緊湊型熱交換器的擴散粘合工藝涉及到將有槽的板塊堆疊在一起并將其壓緊，使槽形成通道。這種新的制造技術創造了大量的小通道，使金屬和受熱流體之間的接觸最大化，比傳統的熱交換器允許更多的熱量通過。

然而，高溫削弱了板塊之間的結合，將熱交換器限制在較低的溫度下，并消除了因使其變小而獲得的收益。這個項目的目標是提高對粘合過程的認識，以便在高溫下實現強粘合。

"通過匯集來自全國各地的頂尖專家，這個項目的研究將提高我們制造低成本和高效熱交換器的能力，從而降低與核能相關的總體成本，"該項目主要研究人員、核工程和放射科學教授、核工程和放射科學系主任Glenn F. and Gladys H. Knoll說。

UM學院的另一位貢獻者是核工程和放射科學教授Fei Gao。該項目包括威斯康星大學、愛達荷國家實驗室、阿貢國家實驗室、電力研究所和工程公司MPR的合作者。

更好的反應堆物理學建模

在核能大學合作項目的60萬美元資助下，核工程和放射科學助理教授Brendan Kochunas將領導一項工作，為核能高級建模和模擬項目下開發的軟件工具加快中子物理的建模工作。

確定中子在反應堆中的分布對于理解能量輸出至關重要，包括如何提升能量和如何關閉能量。

Kochunas和他的團隊將專注于開發新的模擬方法，以SPn理論為基礎應用于先進的核技術。對有近60年歷史的SPn方法的重新關注部分來自于最近的理論突破，這些突破提高了該方法的準確性。

"Kochunas說："這讓我很慚愧，我對有機會領導一個杰出的研究團隊開發下一代的SPn方法感到很感激。

如果成功的話，新方法可以大大減少先進反應堆的設計周期，并導致更安全的設計。UM學院的其他貢獻者包括核工程和放射科學副教授Brian Kiedrowski，以及機械工程和數學教授Krishna Garikipati。該項目包括阿貢國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室和海軍核實驗室的合作者。

了解反應堆部件是如何退化的

在核能大學合作項目50萬美元的資助下，核工程和放射科學的名譽教授Gary Was和副教授Kevin Field領導了一項關于輻射損害如何通過蠕變演變的研究，這可能會影響核反應堆核心的所有部件，從而縮短核電站的壽命。

加上反應堆堆芯中的熱量和中子輻射，機械應力導致金屬部件通過一個被稱為蠕變的過程慢慢變形。由于這些促成因素，蠕變是非常難以評估的，而且傳統的測試不能獨立評估它們。這個項目將使用離子束實驗來發展對每個單獨因素如何影響蠕變的理解，這將為開發抗蠕變合金提供指導方針。

"熱和輻照蠕變是能夠限制核電站長期持續運行的變形機制，"Was說。"然而，使用中子束的傳統輻照蠕變測試涉及高成本和長周期"。

離子束的優勢在于它們可以更快地產生輻射損傷，并且通過額外的計算機建模和模擬，它們使工業界能夠預測蠕變損傷何時以及如何發展。雖然有數據可以對當前反應堆的輻射蠕變進行預測，但該項目將產生數據和對輻射蠕變的理解，適用于先進反應堆的應用，而這些數據在很大程度上是缺乏的。

UM學院在這項工作上的其他貢獻者是核工程和放射科學教授Fei Gao和Priyam Patki，他是UM的前博士后研究員，目前是英特爾公司的工藝工程師。