Um algoritmo de software desenvolvido pelo Oak Ridge National Laboratory (ORNL) reduziu o tempo necessário para inspecionar peças impressas em 3D para aplicações nucleares em 85%. Os pesquisadores agora estão treinando o algoritmo para o Idaho National Laboratory (INL) para aplicar métodos semelhantes para materiais irradiados e combustível nuclear.
A qualidade das peças nucleares impressas em 3D é normalmente verificada por meio de tomografia computadorizada, que usa raios X para capturar imagens de quaisquer fraquezas ou erros na estrutura interna. O novo algoritmo de software do ORNL usa aprendizado de máquina para reconstruir e analisar rapidamente as imagens para reduzir significativamente o custo, o tempo e o número de varreduras necessárias para realizar uma inspeção.
Pesquisadores do INL aplicaram o novo algoritmo do ORNL para analisar mais de 30 peças de amostra impressas em 3D em menos de 5 horas de tempo de escaneamento. Anteriormente, levaria mais de 30 horas para concluir cada escaneamento sem o software – abrindo a porta para potenciais aplicações com materiais e combustíveis radioativos.
Pesquisadores do INL frequentemente atrasam o exame de materiais removidos de um reator nuclear para a segurança dos técnicos de laboratório. A radiação acumulada durante longas tomografias computadorizadas de raios X também pode desgastar o detector – limitando sua vida útil e a precisão de suas imagens. Varreduras mais curtas significariam menos dosagem de radiação por varredura e menos tempo de espera, ao mesmo tempo em que permitiriam dados de maior qualidade e feedback mais rápido para modelos de desempenho.
“Se usarmos esse algoritmo para reduzir o tempo de varredura de materiais e combustíveis radioativos, isso aumentará a segurança do trabalhador e a taxa em que podemos avaliar novos materiais”, disse Bill Chuirazzi, um cientista de instrumentos e líder do grupo de Difração e Imagem do INL. “No futuro, isso nos permitirá acelerar o ciclo de vida de novas ideias nucleares, da concepção à implementação na rede elétrica.”
O pesquisador do ORNL Amir Ziabari, que primeiro desenvolveu o algoritmo para produzir escaneamentos mais rápidos e precisos de peças de metal impressas em 3D, agora está treinando o software para fazer o mesmo com materiais radioativos e combustíveis. Espera-se que a colaboração entre o ORNL e o INL acelere o desenvolvimento e a implantação de novos tipos de reatores para descarbonizar o setor de energia.
O software está sendo apoiado pelo programa Advanced Materials and Manufacturing Technologies (AMMT) do DOE para acelerar a comercialização de novos materiais e tecnologias de fabricação por meio de demonstração e implantação. Para saber mais sobre o algoritmo acesse o site.
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