Виртуальная копия исследовательского реактора AGN-201 Университета штата Айдахо (ISU), разработанная в сотрудничестве с Национальной лабораторией Айдахо (INL), претендует на звание первого в мире цифрового двойника ядерного реактора.

Цифровые двойники - это виртуальные модели реальных объектов. Моделируя ядерные реакторы, цифровые двойники позволяют исследователям понять, как определенные изменения влияют на всю систему, не внося необратимых изменений в сам физический реактор. По мнению INL, цифровые двойники могут сэкономить время и деньги исследователей в области ядерной энергетики, особенно по мере ввода в эксплуатацию новых инновационных реакторов.

Цифровой двойник AGN-201 получает данные в реальном времени от реального реактора, а затем использует машинное обучение для прогнозирования его работы. С помощью цифрового двойника исследователи могут взаимодействовать с реальным реактором в смешанной реальности, отслеживая данные.

Проект начался в августе 2022 года после того, как инженер по цифровым технологиям INL Райан Стюарт, выпускник ISU, порекомендовал использовать реактор AGN-201 для некоторых из запланированных командой демонстраций. Реактор считался идеальным испытательным стендом для этого проекта, поскольку он прост по сравнению с коммерческими энергетическими реакторами.

Студенты ISU установили в реакторе оборудование для сбора данных и разработали сценарии работы для проверки двойника реактора, получив уникальную возможность принять участие в передовых исследованиях. Лаборатория обеспечила большую часть цифровой инженерной поддержки, включая сбор данных, потоковое облачное вещание, машинное обучение и смешанную реальность.

Команда лаборатории представила эти результаты министру энергетики США Дженнифер Грэнхолм в мае прошлого года.

"Преимущества цифрового двойника ядерного реактора огромны", - сказал руководитель отдела цифровых технологий INL Кристофер Риттер. "Цифровые двойники обеспечивают всестороннее понимание работы установок ядерного топливного цикла, укрепляя ядерную безопасность и усилия по нераспространению".

Реактор AGN-201, разработанный в конце 1950-х годов компанией Aerojet General Nucleonics, начал работать в ISU в 1965 году. Этот исследовательский реактор малой мощности (до 5 Вт) широко используется как для академических, так и для промышленных исследований и экспериментов, а также для различных испытаний и обучения. Это один из пяти подобных реакторов, которые до сих пор работают в мире, два других также находятся в США.