Siêu máy tính tiên tiến nhất thế giới giải mã sự nhiễu loạn trong lò phản ứng hạt nhân

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne đang tận dụng sức mạnh siêu máy tính tiên tiến để cải thiện an toàn lò phản ứng hạt nhân bằng cách mô phỏng chính xác dòng chảy chất lỏng hỗn loạn — một yếu tố then chốt trong truyền nhiệt và trộn khí bên trong các lò phản ứng. Sử dụng các công cụ động lực học chất lỏng tính toán (CFD) mã nguồn mở tiên tiến, Nek5000 (dựa trên CPU) và phiên bản kế nhiệm tối ưu hóa cho GPU là NekRS, nhóm nghiên cứu có thể mô phỏng các hành vi hỗn loạn phức tạp, chẳng hạn như sự trộn khí hydro trong các cấu trúc chứa, điều này rất quan trọng để ngăn ngừa các tai nạn như thảm họa Fukushima năm 2011. Mô hình của họ đã chứng minh độ chính xác cao trong bài kiểm tra mù quốc tế PANDA, thành công trong việc dự đoán các mẫu dòng khí mà không cần dữ liệu thực nghiệm trước đó. Đột phá này đã thu hút sự chú ý của Ủy ban Điều chỉnh Hạt nhân Hoa Kỳ (NRC), cơ quan đang hợp tác với Argonne để áp dụng các mô phỏng này nhằm xác minh các hình học chứa phức tạp mà các phương pháp truyền thống không thể đáp ứng. Bằng cách chuyển các mô phỏng sang siêu máy tính mạnh mẽ Aurora và tích hợp trí tuệ nhân tạo cùng học máy thông qua chương trình NEAMS của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Argonne hướng tới việc giảm đáng kể thời gian tính toán và nâng cao khả năng dự đoán. Phương pháp này không chỉ...