В Айдахо ученые и студенты разработали первый в мире цифровой двойник ядерного реактора
Исследователи Национальной лаборатории Айдахо и студенты ядерной инженерии Университета штата Айдахо разработали первый в мире цифровой двойник ядерного реактора – виртуальную копию реактора AGN-201 – в рамках сотрудничества на базе университетского кампуса в августе прошлого года.
Цифровые двойники – это виртуальные модели реальных объектов, таких как система инфраструктуры, машины или здания. Моделируя ядерные реакторы, цифровые двойники позволяют исследователям понять, как определенные изменения влияют на всю систему, не внося никаких необратимых изменений непосредственно в физический реактор.
Реактор AGN-201, который начал работать в 1965 году, производит менее пяти ватт тепла и не требует активного охлаждения. Физический реактор имеет простую и безопасную конструкцию, предназначенную для проведения исследовательской деятельности и обучения студентов практическим аспектам работы ядерного реактора.
Цифровой двойник AGN-201 получает данные с реального реактора в режиме реального времени, а затем использует машинное обучение для прогнозирования его работы. С помощью цифрового двойника исследователи могут взаимодействовать с реальным реактором в режиме смешанной реальности, отслеживая данные. Постепенно цифровые двойники ядерных реакторов могут позволить операторам управлять реактором дистанционно.
Студенты установили оборудование для сбора данных в реакторе и разработали сценарии работы для тестирования двойника реактора, получив уникальную возможность принять участие в самых современных исследованиях. Лаборатория обеспечила большую часть цифровой инженерной поддержки, включая сбор данных, облачные потоковые технологии, машинное обучение и смешанную реальность.
Цифровые двойники обеспечат всестороннее понимание работы объектов ядерного топливного цикла, способствуя укреплению ядерной безопасности и нераспространению оружия массового уничтожения.
Команда представила эти результаты министру энергетики США Дженнифер Гренголм в мае 2023 года. Национальная администрация по ядерной безопасности включила этот проект в перечень двух важных достижений в штате Айдахо в 2024 году.