達拉斯德州大學(UTD)機械工程系主任魯紅兵(Hongbing Lu)日前從聯邦能源部(DOE)獲得87萬5000元研究經費,用於尋找提高核電廠效率和減少核廢料,希望建設更加有效的核反應堆。這是該大學新成立的機械工程系目前獲得的最大一筆研究經費。
作為奈米材料專家,魯紅兵是達拉斯德州大學成立僅兩年的機械工程系首任主任。 魯紅兵在研究中將模擬核燃料棒合金表面生成或覆蓋的裂痕。在高壓核燃料棒受到巨大高溫、腐蝕、輻照和壓力下產生的裂痕雖然十分微小,但是卻導致核燃料燃燒率下降,降低核電廠的效率,增加核廢料。
魯紅兵表示:「我們採用了非常普遍的模擬方法,研究的不僅是裂痕生成,而且還需要了解在極度壓力、溫度、腐蝕核輻照情形下,材料的表現。採用我們研究的方法,我們將考慮所有這些因素,並使用數學模式來研究材料的表現,描述它們在非常複雜條件下的反應。」 他說:「一旦我們收集了核燃料在這種環境種中所有信息,我們就可以把這些信息導入模擬的程式中,深入理解裂痕生成的速度。由此走出模擬階段,開始在政府實驗室的真實材料上研究。」
研究的最終目的是利用研究結果找到一個更好的燃料覆蓋材料,而且還可以在其它多種領域應用。 儘管在三哩島和切爾諾貝利核事故發生數十年後,公眾對核電廠的安全依然擔心,但是核應用再次興起,尤其在中國和印度。魯紅兵希望他的研究有助於消除人們的擔憂。
「使用現代技術的核能源十分安全,這與數十年前不同。核物理過程已經明確,還有其它因素左右核燃燒的效率。你需要其他專業參與,我的任務就是研究核裂變過程的機械和物質方面。」 他強調,能源是現在社會需要解決的首要問題,人們急需礦物燃料以外的能源。
1988年獲得北京清華大學機械工程碩士後,魯紅兵1997年獲得加州理工大學航空學博士。先後在奧可拉荷瑪州立和北德州大學執教。過去十年曾經獲得35個合約,研究經費近1000萬元。