一项听起来像精密喷墨打印的技术，正在被用来制造下一代核燃料。美国核能企业 AMPERA 宣布与劳伦斯利弗莫尔国家实验室建立战略合作，目标是开发一种先进核燃料制造技术，以支持新一代紧凑型、次临界核能系统。这个项目的核心，不是常见的铀燃料，而是围绕钍-232燃料颗粒展开。

双方计划开发一种可规模化的工艺，用来生产高度均匀的钍-232燃料颗粒，并用于 TRISO 核燃料。TRISO 的全称是三结构各向同性燃料，它的设计思路是把微小燃料颗粒包裹在多层特殊材料里。该公司表示，这次合作是其更广泛战略的一部分，目的是建立先进核燃料的国内供应链，并最终支持其自身的紧凑型、工厂化建造核能系统。

把液态金属喷射变成核燃料制造工具

这次合作要评估和优化的制造技术，叫液态金属喷射。与单纯依赖传统颗粒生产方法不同，这种技术利用液滴来制造高度均匀的球形钍内核。这些球形内核，就是未来可能构成 TRISO 燃料的中心颗粒。

项目将把计算建模、材料测试、喷嘴兼容性研究、高温工艺开发和颗粒表征结合起来。团队还会尝试建立可规模化的制造规则，为未来商业化提供支撑。这项研究建立在劳伦斯利弗莫尔国家实验室早期工作的基础上。此前，该实验室的研究人员已经开发出一种基于液滴的液态金属喷射颗粒生产原型。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究工程师兼首席研究员 Viktor Sukhotskiy 表示，这类公私合作项目展示了把实验室世界级研究能力与拥有明确技术需求和敏锐商业眼光的行业伙伴连接起来的价值。双方还将继续推进液态金属喷射作为一种先进制造技术的成熟化。

TRISO 燃料为什么值得关注

TRISO 燃料的设计核心，是让微小燃料颗粒被多层特殊材料保护。这些层的作用是包容裂变产物，并为先进反应堆设计提供一种更坚固的燃料形式。该公司的项目特别聚焦于生产尺寸和特性一致的球形钍-232内核，这是燃料制造中的一个重要要求。

这家企业表示，正在开发专有的液态金属喷射工艺，目前拥有超过 60 项相关技术专利，还有更多专门针对先进 TRISO 燃料制造的专利申请。今年 6 月，该公司公布了更广泛的先进燃料战略，计划支持建立安全的钍燃料供应链和未来的国内生产能力。

为紧凑型次临界反应堆准备燃料

这项燃料开发工作，与其次临界微核反应堆平台计划直接相关。与传统反应堆不同，该公司提出的系统将依赖外部中子源来维持运行。这种设计思路意味着，燃料本身并不需要像传统反应堆那样依靠自持链式反应，而是处于次临界状态。

从原文披露的信息看，该公司的目标是让这类紧凑型系统具备更长的运行周期。钍-232 作为可增殖材料，在吸收中子后可以转化为可裂变材料，这为燃料的长周期使用提供了物理基础。不过，原文并没有给出具体的转化效率数据，也没有说明 30 年寿命是如何计算出来的。可以确定的是，这家企业把这项燃料制造技术视为支撑其长期核能系统方案的关键环节。

液态金属喷射的制造逻辑

传统核燃料颗粒制造往往面临尺寸均匀性和批次一致性的挑战。液态金属喷射的思路，是用类似液滴生成的方式，让每一颗钍内核在形成过程中都经历相近的条件。这样做的潜在好处，是减少颗粒之间的性能差异，从而提升燃料在反应堆中的行为可预测性。

但这项技术目前仍处于评估和优化阶段。原文明确提到，项目将进行喷嘴兼容性研究、高温工艺开发和颗粒表征。这意味着，从实验室原型到可商业化制造之间，还有一系列工程问题需要解决。该公司拥有超过 60 项专利，说明其在液态金属喷射领域已经积累了一定的技术储备，但专利数量本身并不等同于成熟的生产能力。

供应链逻辑：为什么是钍

这家企业选择钍-232，而不是更常见的铀-235，背后有供应链层面的考虑。钍在地壳中的丰度高于铀，且在某些地区更容易获得。该公司在 6 月公布的燃料战略中，明确提出要支持建立安全的钍燃料供应链。这说明，其技术路线不仅考虑反应堆物理，也在考虑原材料的可获得性和供应链安全。

不过，原文并没有提供钍供应链的具体数据，也没有说明该公司计划从哪里获取钍原料。可以确定的是，这家企业把国内生产能力作为目标之一，这与当前核能行业对供应链韧性的普遍关注相呼应。

次临界设计