ViBRANT je kompaktan surogat‑reaktor iz INL koji pomoću hiljada LED dioda bezbedno simulira neutronsku reaktivnost i toplotu pravog jezgra. Sistem MACS/ViBRANT koristi istu elektromehaničku tehnologiju predviđenu za MARVEL (natrijum‑kalijum hlađeni mikroreaktor od 85 kW) i omogućava brzo testiranje, obuku i verifikaciju bez zračenja. Platforma je već otkrila kritičan problem sa aktuatorom pri scram uslovima i pomaže u kalibraciji softvera kao što su RELAP, MCNP i MOOSE.
ViBRANT — "Svetleći" surogat‑reaktor koji simulira nuklearnu fisiju bez zračenja
Tony Crawford, PhD, INL researcher and MARVEL's reactivity control system lead.Credit:Idaho National Laboratory (INL)
ViBRANT je kompaktan surogat nuklearnog reaktora razvijen u Idaho National Laboratory (INL) koji umesto radioaktivnog goriva koristi hiljade LED dioda kako bi bezbedno i vizuelno simulirao ponašanje reaktorskog jezgra.
Kako radi ViBRANT
ViBRANT ima veličinu telefonske kabine i pokreće se fotonima — svetlosnim signalima koje emituju LED diode — kako bi replicirao toplotne i neutronske povratne pojave koje se javljaju u pravom reaktoru. Intenzitet i boja LED dioda menjaju se u zavisnosti od simulirane temperature i reaktivnosti jezgra, pa sistem postaje intuitivan i lako čitljiv čak i ljudima koji nisu eksperti.
MACS i hardver u petlji
Sistem je upravljan preko Microreactor Automated Control System (MACS). MACS/ViBRANT je konstruisan tako da kombinuje preciznu elektromehaničku kontrolu sa naprednim modelima reaktorske fizike, stvarajući platformu visokog kvaliteta za hardware‑in‑the‑loop testiranje i validaciju softverskih modela.
"Gorivo, opasni reflektori i apsorberi su zamenjeni benignim materijalima koji se modeluju pomoću fizike svetlosti," rekao je Tony Crawford, PhD, istraživač u INL i vođa MARVEL reaktivnog tima.
Povezanost sa MARVEL projektom
MACS/ViBRANT koristi iste vrste aktuatora i elektromehaničkih uređaja koji će se primeniti u mikroreaktoru MARVEL — sodium‑potassium (natrijum‑kalijum) hlađenom mikroreaktoru projektovanom za 85 kW električne snage. MARVEL eksperimenti imaju za cilj proučavanje upotrebe mikroreaktora za napajanje data centara, postrojenja za desalinizaciju i drugih primena uz autonomne kontrole i napredne senzore.
Praktične prednosti i otkrića
ViBRANT omogućava brzo i bezbedno testiranje: procese koji MARVEL‑u zahtevaju ceo dan može simulirati za oko 10 minuta, što ubrzava razvoj i obuku. Tokom testiranja u sigurnom okruženju su otkriveni problemi s aktuatorom — klizanje pri scram (hitnom gašenju) — što je dovelo do pravovremene izmene dizajna pre izrade radnog prototipa.
Validacija softvera i trening
Platforma se koristi i za kalibraciju i validaciju naprednih nuklearnih simulacionih softvera kao što su RELAP, MCNP i MOOSE. Povezujući fizičke komponente i upravljačke sisteme sa digitalnim modelima u realnom vremenu, tim može fino podešavati algoritme i modelne pretpostavke.
Zašto je značajno
ViBRANT daje pristupačan, vizuelan i bezbedan način da inženjeri, modelari i programeri zajedno testiraju i unapređuju dizajn mikroreaktora, ubrzavajući pronalaženje i rešavanje problema pre nego što se radi sa radioaktivnim materijalima.
Pomozite nam da budemo bolji.
