2020年5月11日，美國能源部（DOE）橡樹嶺國家實驗室（ORNL）宣布，該實驗室通過3D打印技術成功開發了一個反應堆堆芯原型。目前，ORNL正在對3D打印反應堆堆芯設計進行改進，以優化3D制造工藝，并論證打印部件的一致性和可靠性。

2019年ORNL正式啟動轉型挑戰反應堆（TCR）示范計劃，旨在2023年之前設計、制造和運行1座3D打印示范微堆。該計劃將充分利用ORNL制造、材料、核科學、核工程、高性能計算及數據分析等領域成果，并引進新型先進材料，同時使用集成傳感器和控制器以開發一個高度優化、高效、經濟的系統，進而依賴科學進步，在反應堆設計、制造、許可證申請和運行方面開辟新的道路。

據了解，傳統反應堆的開發和部署依賴于20世紀五、六十年代倡導的材料、燃料和技術。過去20年，高昂的成本和長達數十年的建設周期限制了美國只能新建一座核電廠。

目前，TCR已經完成了幾項基礎實驗，包括堆芯設計甄選，以及1個為期三個月的“沖刺”計劃，該技術充分示范了3D打印技術在快速制造原型反應堆堆芯方面的靈活性。