États-Unis: essai réussi pour le jumeau numérique d’un microréacteur

Dans le cadre du programme de développement de microréacteurs mené par le Département américain de l’énergie (DOE), l’INL a mis au point un banc d’essai thermo-hydraulique baptisé Microreactor agile non-nuclear experimental testbed (Magnet). Magnet simule un microréacteur et utilise, pour cela, des éléments de chauffage électriques en lieu et place du combustible nucléaire. À partir de là, les chercheurs et chercheuses simulent le comportement thermique du cœur du réacteur, la puissance de l'échangeur thermique primaire, ainsi que l'évacuation passive de la chaleur de désintégration dégagée par les microréacteurs au moyen de tubes de chauffe (heat pipes) ou d’un refroidissement au gaz.

Le 14 juillet, le DOE a fait savoir qu’un modèle virtuel de Magnet avait été mis au point à l’INL afin d'obtenir un meilleur aperçu, des données en temps réel, et des prévisions de plus grande qualité lors des tests de puissance, y compris du pilotage autonome des systèmes de réacteur nucléaire. «Ce jumeau numérique permet aux scientifiques de tester, d’évaluer et de prédire le comportement du microréacteur dans différentes conditions d’exploitation», estime le DOE. Cela contribuera à «faire baisser les coûts d’exploitation des technologies de microréacteur et à accroître la sécurité de ces derniers».

D’après le DOE, les jumeaux numériques permettent de localiser, d’évaluer et d’éliminer les sources de danger potentielles en recourant à la modélisation et à la simulation. Les données recueillies serviront à lever les incertitudes techniques et à optimiser les concepts de réacteur avant de passer à l’étape de la construction à proprement parler.

Le premier test s’est bien déroulé (vidéo YouTube). «L’apprentissage automatique intégré a permis au jumeau numérique de prédire correctement les températures futures à l’intérieur du tube de chauffe et d’identifier les tendances qui conduisent à des températures limites défavorables. Le modèle virtuel est parvenu à piloter le tube de manière autonome en adaptant sa température afin d’éviter de possibles complications.», a informé le DOE.