2020年5月11日，美国能源部（DOE）橡树岭国家实验室（ORNL）宣布，该实验室通过3D打印技术成功开发了一个反应堆堆芯原型。目前，ORNL正在对3D打印反应堆堆芯设计进行改进，以优化3D制造工艺，并论证打印部件的一致性和可靠性。

2019年ORNL正式启动转型挑战反应堆（TCR）示范计划，旨在2023年之前设计、制造和运行1座3D打印示范微堆。该计划将充分利用ORNL制造、材料、核科学、核工程、高性能计算及数据分析等领域成果，并引进新型先进材料，同时使用集成传感器和控制器以开发一个高度优化、高效、经济的系统，进而依赖科学进步，在反应堆设计、制造、许可证申请和运行方面开辟新的道路。

据了解，传统反应堆的开发和部署依赖于20世纪五、六十年代倡导的材料、燃料和技术。过去20年，高昂的成本和长达数十年的建设周期限制了美国只能新建一座核电厂。

目前，TCR已经完成了几项基础实验，包括堆芯设计甄选，以及1个为期三个月的“冲刺”计划，该技术充分示范了3D打印技术在快速制造原型反应堆堆芯方面的灵活性。