Как источник энергии, который не использует ископаемое топливо и не производит прямых выбросов углекислого газа после ввода в эксплуатацию, ядерная энергия часто считается «чистой» и рекламируется как энергетическое решение. Тем не менее, есть некоторые важные вещи, которые следует учитывать в отношении ядерной энергетики. Чтобы узнать больше о том, на что способны эти реакторы, ученые из Университета Пердью в Индиане переоборудовали ядерный реактор, построенный в 1962 году, в полностью цифровой режим работы. Согласно пресс-релизу Purdue, в 2019 году реактор номер один Университета Пердью, или PUR-1, стал «первым в стране с полностью цифровой системой безопасности и контроля».
Однако вместо преобразования ядерных реакций, выделяющих тепло, в электричество для питания домов и предприятий, PUR-1 используется для проведения экспериментов, которые могут помочь ученым лучше понять ядерную энергетику. Таким образом, PUR-1 служит бесценным и сложным исследовательским инструментом. Университет также создал цифрового двойника реактора, который, по сути, представляет собой виртуальную версию, которая может производить высокоточные репликации и прогнозы поведения реактора. Теперь PUR-1 начал тестирование возможностей машинного обучения и искусственного интеллекта в среде реактора, чтобы облегчить управление и обслуживание будущих реакторов.
Уникальные работы, выполняемые на ПУР-1
В июле 2026 года исследователи провели эксперимент, который показал, как можно дистанционно регулировать реактор. Используя облачное соединение и дополнительный механизм управления, установленный на реакторе, исследователи могли точно манипулировать устройством управления в реакторе удаленно. Это было достигнуто с помощью автоматизированной системы, которую исследователи затем смогли усовершенствовать с помощью модели искусственного интеллекта, способной моделировать работу реактора и реагировать на нее.
Данные передаются между самим реактором и его цифровым двойником практически в реальном времени, что позволяет проводить чрезвычайно точные испытания и мониторинг. И это еще не все: анализ ИИ с помощью цифрового двойника означает, что он также может прогнозировать текущую производительность различных функций и систем реактора. Это может помочь обнаружить и диагностировать любые проблемы кибербезопасности или потребности в обслуживании, быстро отмечая любые компоненты, производительность которых снижается.
Благодаря этой работе команды могут изучить массу данных, полученных реактором, и определить, как новые инструменты искусственного интеллекта могут взаимодействовать с ним, чтобы потенциально оптимизировать работу, повысить эффективность и больше вовлекать удаленную работу в сложные операции ядерного реактора. В университете отмечают, что будущие реакторы в США потенциально будут построены с некоторыми возможностями PUR-1. Это может позволить ядерным реакторам прослужить дольше и, возможно, даже изменить то, что происходит в конце их срока службы.
Что это может означать для будущего ядерных реакторов
Доцент Пердью по ядерной инженерии и заместитель директора PUR-1 Стилианос Хатзидакис представляет себе будущее нескольких микрореакторов или других небольших установок, управляемых удаленно. «Если бы персонал мог находиться в диспетчерской за сотни или тысячи миль от нас и контролировать несколько реакторов одновременно», — сказал Чацидакис в пресс-релизе от июля 2026 года, — «мы могли бы минимизировать затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание».
Существует определенное нежелание инвестировать в атомные электростанции из-за таких опасений, как безопасность, затраты и сроки ввода в эксплуатацию большой сети ядерных реакторов. Именно здесь работа, которую выполняет ПУР-1, может принести дивиденды. В конце концов, цифровое моделирование может помочь производителям бесценную информацию о том, как работают такие предприятия. Как ранее отмечало Агентство по атомной энергии: «дополнительные данные PUR-1 могут позволить провести испытания различных состояний реактора (…), что было бы невозможно на действующей коммерческой атомной электростанции».
Эти испытания, от кибербезопасности до дистанционного управления, направлены на оснащение будущих реакторов цифровыми компонентами, которые можно будет легче модернизировать и которые позволят реактору работать более эффективно. Эти эксперименты также направлены на проверку потенциала квантового шифрования, средства защиты данных (например, высокочувствительной информации, передаваемой ядерным реактором) с помощью световых фотонов и специальных датчиков, а не обычных средств.
