位於美國的太平洋西北國家實驗室（PNNL）科學家已經開發出非侵入性的方法來檢查核電廠。透過使用 X 射線和先進的傳感器，PNNL 的科學家能夠在不損壞被檢測部件的情況下監測材料的健康狀況。核能在美國能源基礎設施中佔有重要地位，對電網的貢獻超過 20%。眾所周知，大型核電廠經常面臨延誤，導致建設和運營成本上升。此外，這些設施的高安全性要求它們定期且徹底地進行檢查，這也促使長時間的停機。
五十多年來，PNNL 的研究人員與美國核能管理委員會（NRC）合作，以減少這些停機時間，並致力於改善檢查，無需實際移除反應堆中的部件，並建立工業實踐的標準。
PNNL 開發非侵入性檢查方法以提升核電廠安全性
推進邊界 PNNL 的研究人員在核硬件檢查所用的物理學上不斷推進邊界。從超聲波到渦電流，激光超聲波到 X 射線計算機斷層掃描，PNNL 的研究人員在研究中部署了多種方法，以確定適合的檢查手段。不僅僅是物理結構中的裂縫，研究人員還能夠利用放射檢測、超聲波和電磁實驗室研究核反應堆內部的高温、腐蝕和輻射影響。研究團隊還可以訪問來自各種設施或取消的核電廠的數百個反應堆部件庫。
雖然這些部件由 NRC 擁有，但該庫為研究人員提供了非破壞性評估（NDE）方法檢測樣本部件的機會。所有這些資訊都會提供給美國 NRC，該機構然後利用這些數據做出核行業的許可決策。
PNNL 與 NRC 合作以推動核能產業的未來發展
NRC 與 PNNL 的合作使其能夠使用科學數據做出現實的決策。面對未來，PNNL 雖然需要支持 NRC 在當前情況下的監管角色，但兩個組織正在為未來做準備。核能產業在幾十年後可能會有所改變，但其存在的可能性仍然相當高。隨著太陽能和風能技術達到效率極限，產生大量無碳能源的責任可能將落在核技術身上。材料及製造技術的進步給 PNNL 的 NDE 方法帶來了新的挑戰，但研究人員已經開始著手解決這些問題。
研究仍在進行中，旨在評估使用增材製造或 3D 打印技術製造的部件，這些物件是逐層製造的，並在壓力測試中面臨不同的挑戰。
PNNL 的團隊還希望建立更為穩健的傳感器，這些傳感器能夠安裝在反應堆內部，持續監測部件，而不需要停機進行檢查。「PNNL 的工作在 NRC 確保美國核電廠有效進行非破壞性檢查安全系統的努力中扮演關鍵角色，」NRC 核反應堆管理辦公室的材料工程師 Stephen Cumblidge 在新聞稿中表示。「我們在幾十年內共同建立了這一能力，」PNNL 核監管計劃經理 Katie Wagner 補充道。
「NRC 資助這項工作，PNNL 則投資於人員，我們的團隊正通過每一份報告、檢查或 NDE 突破來支持美國核電艦隊。」