В Политехническом институте Ренселлера запущен проект разработки эффективных и надежных ядерных реакторов с помощью компьютерных моделей. В его ходе будут задействованы два из топ-7 наиболее мощных суперкомпьютеров в мире.

Трехлетний проект проводится силами ученых из Политехнического института Ренселлера, Колумбийского университета и университета Стоуни-Брук. Все эти учреждения базируются в Нью-Йорке. Проект финансируется министерством энергетики США, его стоимость составляет $3 млн., руководителем является профессор ядерной физики института Ренселлера Майкл Подовски (Michael Podowski).

Проект называется "Deployment of a Suite of High Performance Computational Tools for Multiscale Multiphysics Simulation of Generation-IV Reactors" ("Развертывание комплекса высокопроизводительных вычислительных инструментов для многомасштабного мультифизического моделирования реакторов IV поколения").

В ходе проекта будут созданы детальные математические модели ядерных реакторов следующего поколения. Эти модели могут сыграть важную роль при разработке новых ядерных ректоров, отличающихся улучшенными характеристиками безопасности, воспроизводства топлива и длительности работы между перезагрузками.

В работе будут использоваться два суперкомпьютера - седьмой в мире по мощности суперкомпьютер из Ренселлеровского вычислительного центра нанотехнологических инноваций и пятый в мире по мощности суперкомпьютер из Брукхейвенской национальной лаборатории. Обе машины произведены в IBM.

"Основная проблема использования ядерных реакторов - это радиоактивные отходы", - считает Майкл Подовски. Поэтому перед правительствами, энергетиками и учеными стоит задача создания новых реакторов, так называемых реакторов IV поколения, более безопасных и производящих меньше радиоактивных отходов. Они будут особенно необходимы в связи с тем, что в ближайшие десятилетия многие ядерные реакторы старых конструкций будут выводится из эксплуатации в связи с окончанием ее срока.

Команда профессора Подовски разрабатывает реакторы на быстрых нейтронах, охлаждаемые жидким натрием (SFR). Они отличаются от других типов реакторов высоким тепловыделением, способностью работать на обедненном топливе и радиоактивных отходах, а также высокой экологичностью своих собственных отходов.

Ученые из института Ренселлера планируют создать компьютерную модель, в которой будут описаны взаимодействия газообразных продуктов ядерного деления с ядерным топливом и другими молекулами, и их влияние на состояние реактора SFR в целом. Для этой цели будут разработаны специальные программные инструменты.