Науковці університету Пердью створили перший у світі цифровий ядерний реактор

Ядерний реактор Purdue University Reactor Number One (PUR-1) став першим у США повністю цифровим дослідницьким ядерним реактором, відкриваючи нову еру в розвитку безпечної та ефективної ядерної енергетики. Весь його інструментарій керування — так зване «нервове середовище» — базується на комп’ютерних екранах, клавіатурах та мережевих кабелях, а не на аналогових панелях і ручному регулюванні, що традиційно використовувалися в атомній галузі.

Інженери та студенти університету Пердью за допомогою PUR-1 проводять передові експерименти, результати яких безпосередньо впливають на проектування сучасних реакторів — малих модульних (SMR) та мікрореакторів. Ці установки призначені для забезпечення енергією віддалених регіонів і зможуть керуватися дистанційно з центральних диспетчерських пунктів, що значно скоротить експлуатаційні витрати.

Окремою інновацією стала розробка так званого «цифрового двійника» PUR-1 — віртуальної копії реактора, яка в режимі реального часу приймає дані від сенсорів і за допомогою штучного інтелекту моделює поведінку системи. Цей симулятор, підтриманий Міністерством енергетики США, дозволяє виявляти технічні несправності та прогнозувати параметри роботи з точністю до 99%, що вже підтверджено дослідженням, опублікованим у Scientific Reports.

Ідея дистанційного контролю реакторів за допомогою цифрових двійників також підтримується із міркувань кібербезпеки. Команда під керівництвом професора Стіліаноса Хацідакіса використала PUR-1 для вивчення, як штучний інтелект здатен виявляти потенційні кібератаки в системах ядерної енергетики. Отримані результати можуть лягти в основу створення нових стандартів захисту критичної інфраструктури.

Наступним етапом розвитку є тестування квантового шифрування — технології, яка гарантує абсолютну стійкість до зламу. За словами Хацідакіса, навіть квантові комп’ютери не зможуть зламати подібну систему захисту. Команда вже моделює, як можна передавати зашифровані сигнали від PUR-1 через його цифрового двійника — реальні експерименти плануються найближчим часом.

PUR-1 стає унікальним інструментом не лише для наукових досліджень, а й для публічної освіти. Як зазначає його керівник Тру Міллер, для багатьох відвідувачів перший візит до реактора стає моментом «одкровення» — коли наукова реальність розвінчує страхи та міфи навколо атомної енергії.