美國能源部“變革性挑戰反應堆示范計劃”利用橡樹嶺國家實驗室在制造、材料、核科學、核工程、高性能計算、數據分析和相關領域的先進技術，開發3D打印核反應堆堆芯技術。

該實驗室研究人員正在完善3D打印核反應堆堆芯的設計，擴大建造反應堆堆芯所需的增材制造工藝規模，并開發確認打印部件的一致性和可靠性的方法。橡樹嶺國家實驗室計劃在2023年之前啟動首個此類反應堆。

能源部推出這一計劃是為了發展一種新方法，能夠快速、經濟地開發可靠、清潔能源的變革性能源解決方案。該計劃將引入新的先進材料，并使用集成的傳感器和控制裝置，提供高度優化、高效的系統，依靠具有潛力的科學進步來降低成本，從而在反應堆設計、制造、許可審批和運行方面開辟新途徑。

該計劃已完成幾個基礎實驗，包括堆芯設計的選擇及一項為期3個月的實驗，證明了增材制造技術的靈活性，可以快速生產原型反應堆堆芯。橡樹嶺國家實驗室正在與阿貢國家實驗室和愛達荷國家實驗室合作，并與工業界合作，使3D打印反應堆技術能夠快速應用于商業用途。