Une réplique virtuelle du réacteur de recherche AGN-201 de l 'Idaho State University ( ISU), mis au point en collaboration avec l'Idaho National Laboratory ( INL), est considérée comme le premier jumeau numérique de réacteur nucléaire au monde.

L 'équipe vérifie un composant du jumeau numérique du réacteur ( Image : INL)

Les jumeaux numériques sont des modèles virtuels d 'actifs réels, tels que des infrastructures complexes, des machines ou des bâtiments. En modélisant les réacteurs nucléaires, les jumeaux numériques permettent aux chercheurs de comprendre comment certains changements affectent l 'ensemble du système, sans apporter de changement irréversible au réacteur physique lui-même. Selon l 'INL, les jumeaux numériques pourraient faire économiser temps et argent aux chercheurs en énergie nucléaire, d'autant plus que de nouveaux réacteurs innovants entrent en ligne.

Le jumeau numérique AGN-201 reçoit des données en temps réel du réacteur réel, puis utilise l 'apprentissage automatique pour anticiper ses performances. Avec le jumeau numérique, les chercheurs peuvent interagir avec le réacteur du monde réel dans une réalité mixte en surveillant les données.

"Un jour, les jumeaux numériques des réacteurs nucléaires pourraient permettre aux opérateurs de contrôler le réacteur à distance", a déclaré INL.

Le projet a débuté en août 2022 après que Ryan Stewart, ingénieur numérique de l 'INL et diplômé de l'ISU, ait recommandé d'utiliser le réacteur AGN-201 pour certaines des démonstrations prévues par l'équipe. Le réacteur a été considéré comme un banc d 'essai idéal pour ce projet parce qu'il est simple par rapport aux réacteurs de puissance commerciaux.

Les étudiants de l 'ISU ont installé de l'équipement d'acquisition de données dans le réacteur et élaboré des scénarios d'exploitation pour tester le réacteur jumeau - ce qui leur donne une occasion unique de participer à des recherches de pointe. Le laboratoire a fourni une grande partie du support d 'ingénierie numérique, y compris l'acquisition de données, la diffusion en continu dans le cloud, l'apprentissage automatique et la réalité mixte.

L 'équipe du laboratoire a présenté ces résultats à la secrétaire américaine à l'Énergie, Jennifer Granholm, en mai de l'année dernière.

« Les avantages d 'un jumeau numérique de réacteur nucléaire sont énormes », a déclaré Christopher Ritter, directeur de l'ingénierie numérique d'INL. < < Les jumeaux numériques fournissent une compréhension globale des opérations des installations du cycle du combustible nucléaire, renforçant ainsi la sécurité nucléaire et les efforts de non-prolifération. > >

Le réacteur AGN-201 - développé à la fin des années 1950 par Aerojet General Nucleonics - a commencé à fonctionner à l 'ISU en 1965. Ce réacteur de recherche de faible puissance ( jusqu'à 5 Wt) est couramment utilisé pour des recherches / expériences universitaires et industrielles, ainsi que pour divers essais et à des fins de formation. C 'est l'un des cinq réacteurs de ce type encore en service dans le monde, dont deux autres se trouvent également aux États-Unis.

Recherché et écrit par World Nuclear News