数字孪生赋能核保障
摘要
美国核学会与Institute of Nuclear Materials Management联合研讨数字孪生在核保障中的应用。专家介绍其在核废物管理、TRIGA反应堆控制室建模、远程监测及人工智能示范中的进展,并指出该技术可提升实时状态估计、异常检测和预测性仿真能力,同时面临技术、监管与安保挑战。

American Nuclear Society与Institute of Nuclear Materials Management近日联合举办了一场网络研讨会,探讨数字孪生技术在核保障领域的最新进展。
研讨会邀请了多位数字孪生研究专家参加圆桌讨论,包括Forschungszentrum Jülich的Manuel Kreutle、University of Texas–Austin的Nick Luciano、Idaho美国国家实验室的Ryan Stewart以及德克萨斯州农工大学的Pavel Tsvetkov。美国国家核安保管理局的Luis Ocampo Giraldo主持了讨论。
一项变革性技术:Ocampo Giraldo首先概述了数字孪生为何已在核保障领域成为一项变革性技术。
他解释说,全球核能基础设施正在扩张,而设施设计日益复杂,使这一进程变得更加复杂。这些变化要求用于核材料核查、监测和保障的方法随之演进。
Ocampo Giraldo表示,数字孪生正可在这方面发挥作用。“数字孪生为实时状态估计、过程监测、异常检测和预测性仿真提供了前所未有的能力。将数字孪生整合到国际和国内核保障框架中,既带来了独特机遇,也带来了复杂的技术、监管和安保挑战。”
在进一步深入讨论之前,Ocampo Giraldo还对数字孪生作出了简明定义:“物理系统近实时、高保真的虚拟表示。”Kreutle在演示中补充了这一描述,将数字孪生解释为“从原始系统——也称为物理孪生体——收集的一组模型和上下文数据轨迹”。这一孪生体还必须具备图形用户界面,定期更新,与原始系统交互,并针对该系统提供服务,例如监测、远程控制、教育或培训。
演示环节:Ocampo Giraldo介绍完毕后,网络研讨会的主体由每位圆桌讨论嘉宾各自进行7分钟演示构成,他们均详细介绍了各自的数字孪生项目。
Kreutle的项目目前正在探索数字孪生在核废物管理核保障领域的应用案例。他为这一应用案例考虑的物理孪生体包括中间贮存设施、封装厂和地质处置库。
Luciano介绍了他参与构建并在过去两年中用于UT-Austin TRIGA反应堆的数字孪生。该数字孪生已用于生成部署在反应堆控制室中的模型。
Stewart的演示聚焦于另一座TRIGA反应堆,即INL的中子照相反应堆。他和团队正致力于为其构建一个能够实现远程监测的数字孪生。
Tsvetkov重点介绍了德克萨斯州农工大学正在开展的多个项目,这些项目旨在推进数字孪生示范工作,尤其关注人工智能的利用。
深入了解:如需观看每位圆桌讨论嘉宾的完整演示以及随后进行的问答环节,请访问ANS网站。
