فناوری جدید در دو ثانیه خطر راکتور هسته‌ای را کاهش می‌دهد: فناوری نوآورانه خطرات را شناسایی می‌کند
در زمانی که تقاضا برای برق پایدار در سراسر جهان رو به افزایش است، دانشمندان تمرکز خود را بر توسعه راکتورهای کوچک هسته‌ای گذاشته‌اند. برای ایمن‌تر کردن نوآوری‌ها، پژوهشگران به سمت یک فناوری جدید مبتنی بر هوش مصنوعی روی آورده‌اند که می‌تواند خطرات احتمالی در این راکتورها را در عرض چند ثانیه شناسایی کند.
این فناوری که با نام سیستم اجزای هوشمند شناخته می‌شود، نظارت از راه دور بر راکتورهای هسته‌ای کوچک را فراهم می‌کند.
این سیستم که توسط پژوهشگران دانشگاه UNIST توسعه یافته است، شامل حسگرهای فیبر نوری تعبیه شده است که اجزا را نظارت می‌کنند و در شرایط غیرعادی هشدار می‌دهند.
نوآوری در یک فناوری جدید قرار دارد
این نوآوری در یک فناوری جدید نهفته است که ترکیب چاپ سه‌بعدی با هوش مصنوعی را امکان‌پذیر می‌سازد و پردازش سریع متغیرهای پیوسته‌ی متعدد از حسگرهای فیبر نوری را ممکن می‌سازد. تیم پژوهشی با استفاده از روش چاپ انرژی متمرکز (DED) قطعات هوشمند هسته‌ای را تولید کردند و سنسورهای فیبر نوری را به طور یکپارچه درون اجزای فلزی تعبیه کردند، به گزارش
TechExplore
.
یک راکتور کوچک هسته‌ای یک میکرو راکتور است، یک راکتور فشرده که به اندازه کافی کوچک خواهد بود که با کامیون حمل شود و می‌تواند به حل مشکلات انرژی در مناطق مختلف کمک کند.
طراحی میکرو راکتورها متفاوت است، اما اکثر آن‌ها قادر خواهند بود ۱ تا ۲۰ مگاوات انرژی حرارتی تولید کنند که می‌توان از آن به طور مستقیم به عنوان حرارت یا برق استفاده کرد. آن‌ها می‌توانند برق پاک و قابل اعتماد برای استفاده تجاری یا برای کاربردهای غیر الکتریکی مانند گرمایش منطقه‌ای، آب شیرین‌سازی و تولید سوخت هیدروژنی تولید کنند.
بیشتر طراحی‌ها نیاز به سوخت با غلظت بالاتری از اورانیوم-۲۳۵ دارند که در راکتورهای امروزی استفاده نمی‌شود، اگرچه برخی ممکن است از استفاده از مواد تعدیل کننده دمای بالا که نیاز سوخت را کاهش می‌دهد در حالی که اندازه سیستم کوچک حفظ می‌شود، بهره‌مند شوند.
نظارت در زمان واقعی بر راکتورها
مطالعه اخیر یک رویکرد جدید را پیشنهاد می‌دهد که از رسوب انرژی مستقیم برای گنجاندن یک سنسور فیبر نوری در اجزای میکرو راکتور استفاده می‌کند و نظارت در زمان واقعی را با استفاده از هوش مصنوعی امکان‌پذیر می‌سازد.
پژوهشگران در این مطالعه گفتند: "فیبر نوری تعبیه شده داده‌های همزمانی را تولید می‌کند که امکان تحلیل تغییر شکل حرارتی درون‌بدن توسط هوش مصنوعی را فراهم می‌کند. اجزای هوشمند MR ما می‌تواند ناهنجاری‌های ساختاری را شناسایی کند، عملیات غیر عادی را تشخیص دهد و شرایط عملیاتی را از طریق رابط‌های واقعیت افزوده و فناوری هوش مصنوعی ارزیابی کند."
پروفسور ایم دو جونگ از بخش مهندسی مکانیک UNIST بیان کرد که پژوهشگران چالش‌های مربوط به روش‌های بازرسی سنتی را از طریق فناوری همگرایی هوش مصنوعی ما برطرف کردند که می‌تواند به طور قابل توجهی کارکرد پایدار و کارآمد نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک نسل بعدی را افزایش دهد.
کاربردهای فراتر از انرژی هسته‌ای
جونگ گفت: "این فناوری همگرایی می‌تواند کاربرد خود را فراتر از انرژی هسته‌ای گسترش دهد و به صنایع متنوعی مانند سیستم‌های خودکار، هوافضا و دفاع پیشرفته بهره‌مند شود."
پژوهشگران در این مطالعه گفتند "روش جدیدی برای تولید اجزای میکرو راکتور هوشمند با جاسازی سنسورهای فیبر نوری در طول فرآیند رسوب انرژی متمرکز (DED) معرفی کردیم. این روش شامل یک فرآیند DED بهینه‌سازی شده برای اجزای فلزی سیستم‌های MR است."
پژوهشگران تاکید کردند که فرآیند پیشنهادی، شامل جاسازی حسگر درون اجزای فلزی، می‌تواند برای ساخت اجزای فلزی هوشمند با حسگرهای مختلف با استفاده از فرآیند رسوب انرژی متمرکز (DED) استفاده شود.
این تحقیق همچنین به گسترش کاربردها در صنایع و زمینه‌های پژوهشی متنوعی که نیاز به دیجیتالی شدن و هوش مصنوعی درون اجزای تولید افزوده شده دارند، کمک خواهد کرد.
این مطالعه در ژورنال Virtual and Physical Prototyping منتشر شد.
