На фоне растущего в США интереса к атомной энергетике университет Пердью (Purdue University, штат Индиана) напомнил, что его исследовательский реактор PUR-1 стал первым в стране реактором, полностью переведённым на цифровые системы управления.
PUR-1 был впервые выведен на критику в 1962 году. Это небольшой бассейновый легководный аппарат (отражатель - графит) тепловой мощностью 1 кВт. В 2012 году началась его модернизация, завершившаяся в 2019 году.
"63-летний реактор университета Пердью получил возможности, которыми будут обладать реакторы следующего поколения, когда они будут построены, что делает его идеальным объектом для тестирования искусственного интеллекта, дистанционного мониторинга, автономного управления и передовых методов кибербезопасности", - говорится в публикации на сайте университета.
"Наш переход на цифровое контрольно-измерительное оборудование дал понять атомной отрасли, что в США это возможно", - приводятся в публикации слова директора реактора.
Сегодня инженерный факультет и студенты университета выполняют на PUR-1 эксперименты, которые они называют "уникальными для атомной отрасли".
Развитие микрореакторов и малых модульных реакторов способно в будущем поставить вопрос об их дистанционном управлении из единого центра, так как отказ или хотя бы радикальное сокращение численности персонала положительно скажутся на экономике.
Очевидно, что переход на дистанционное управление потребует перевода реакторных проектов на цифровые системы. Кроме того, отсутствие за пультом человека поставит вопрос о роли искусственного интеллекта.
В 2023 году университет Пердью завершил при поддержке министерства энергетики США разработку цифрового двойника PUR-1, использующего получаемые от настоящего реактора данные в реальном времени. Это единственный в США цифровой двойник университетского реактора.
Цифровой двойник прошёл курс обучения на реальных данных и теперь с хорошей точностью способен предсказывать реакторные параметры в различных режимах. В университете считают, что полученные наработки могут быть полезны для коммерческих малых и микрореакторов.
Отдельный интерес у исследователей университета вызывает проблема защиты связи от кибератак при дистанционном управлении реакторами. Используя данные от настоящего PUR-1, они анализируют, как различные модели искусственного интеллекта и машинного обучения могут отличать ненормальные состояния кибербезопасности в реакторных системах от нормальных.
Отчёт о первых полученных результатах в данном проекте был в 2024 году опубликован комиссией по ядерному регулированию (NRC) США.
Ещё одна тема, которой занимаются в университете, - изучение возможности использования квантового шифрования для защиты сообщений, поступающих в реактор или выходящих из него.
Запланированы эксперименты по шифрованию данных, которые цифровой двойник PUR-1 будет получать от настоящего реактора.
