Dans le cadre d'une percée passionnante, des chercheurs ont réalisé la première production réussie de monolithes à base d'uranium par photopolymérisation en cuve, ouvrant la voie à des applications nucléaires avancées. Ce procédé de pointe utilise des cations uranyles comme photocatalyseurs dans la fabrication additive, une nouvelle approche qui pourrait révolutionner le domaine.
L'uranium, essentiel en physique nucléaire et en radiopharmacie, a longtemps été difficile à travailler en impression 3D en raison de sa photochimie complexe. Cependant, cette étude présente un nouveau protocole de synthèse qui intègre des cations uranyle dans des formulations sol-gel photodurcissables. En combinant les réactions photochimiques uniques des ions uranyle avec la photopolymérisation en cuve, en particulier le traitement numérique de la lumière (DLP), l'équipe a développé une méthode pour produire des structures imprimées en 3D détaillées.
Ces structures complexes sont ensuite transformées en nanocomposites dicarbure d’uranium (UC2)/carbone par réduction carbothermique. Ce processus permet la création de composants en uranium complexes et micro-architecturés avec un contrôle géométrique précis, qui sont cruciaux pour les composants des réacteurs et les architectures de combustible nucléaire. La haute résolution de la technique DLP permet la production de pièces présentant des détails complexes et une porosité fonctionnelle, améliorant ainsi les performances thermomécaniques et le transport des gaz dans les combustibles nucléaires.
Cette étude démontre non seulement la faisabilité de modéliser directement des matériaux à base d'uranium, mais ouvre également de nouvelles possibilités pour la conception et la fonctionnalité des matériaux nucléaires. La capacité de créer des structures complexes et de haute fidélité avec de l’uranium pourrait avoir un impact significatif sur le développement de technologies nucléaires avancées.
Grâce à cette méthode pionnière, l’avenir de l’uranium dans la fabrication additive s’annonce plus prometteur que jamais, promettant une conception et des performances améliorées des composants nucléaires.
Source : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202406916?af=R