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美国杨百翰大学（BYU）的研究团队在核反应堆设计领域取得重大突破。由Matthew Memmott教授领导的团队成功运用人工智能（AI）加速了传统上耗时且昂贵的现代核反应堆设计和许可过程。这项创新有望将开发时间缩短十年，使核能开发变得更快、更安全、更经济。
传统上，在美国设计和获得新核反应堆许可可能需要长达20年时间，耗资约10亿美元。随后还需要5年的建设期，进一步增加成本。Memmott教授强调，他们的目标是"缩短这一过程，使其更安全、更便宜、更快速地获得核能，而不是花20年时间才获得许可"。
核反应堆设计是一个多尺度过程，涉及从量子尺度中子到宏观尺度冷却剂流动和热传递等多个方面。多层物理过程紧密相连，更增加了复杂性。Memmott团队展示了AI如何通过用训练好的机器学习模型替代部分所需的热水力和中子学模拟，从而简化这一复杂过程。
BYU团队开发的机器学习模型能够根据可变的反应堆几何参数预测温度分布。这些预测随后被优化，以最低的计算成本得出理想的核反应堆设计。团队构建并测试了十几种机器学习算法，对表现最佳的三种进行了优化，最终找到了一个性能卓越的模型。相关研究已发表在《核工程与设计》杂志上。
在一次实际测试中，BYU团队使用他们的AI算法复制了一家当地核能公司设计的屏蔽。该算法仅用两天时间就生成了与公司屏蔽几乎完全匹配的设计，而这项工作通常需要一个工程师团队耗时六个月才能完成。Memmott表示："这太令人惊讶了，我们在短短几天内就完成了工程师团队需要六个月才能完成的工作。"
这项突破性研究展示了AI在核能领域的巨大潜力，有望大幅提高核反应堆设计的效率和安全性，同时降低成本。随着技术的进一步发展，AI可能会在未来的能源解决方案中发挥越来越重要的作用。
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