對核反應堆中流體速度近百億億級模擬，這是迄今計算量最大的核工程模擬之一。圖片來源：阿貢國家實驗室

　　科技日報北京9月27日電（記者劉霞）據美國能源部下屬阿貢國家實驗室官網26日報道，該實驗室科學家計劃使用其即將推出的百億億級（E級）超級計算機“極光”，來深入研究各種核反應堆模型的內部力學原理。這些模擬將提供前所未有的細節，提高科學家對核燃料棒內復雜熱流的理解，獲得能徹底改變反應堆設計的見解，在使核反應堆安全發電的同時大幅節省成本。

　　核能約占美國總用電量的20%，可再生電力的50%，但美國現有反應堆大多數都是幾十年前建造的。建造一個新核反應堆需要時間，而且要從嚴格的計算機模擬開始。鑒于此，阿貢國家實驗室的科學家計劃用最先進的超級計算機來模擬核反應堆模型，旨在為建造新型商業反應堆的公司提供更大的算力以驗證其設計。

　　阿貢國家實驗室核工程師狄龍·謝弗指出，“極光”真正的創新之處在于能夠進行模擬的規模數量。利用E級超級計算機開展模擬，科學家將能以“高保真度”觀察核反應堆堆芯的情況。從本質上講，模擬將包含數千萬個離散元素和數十億個未知元素。謝弗指出，目前他們可以模擬整個堆芯，但要做到高保真度，確實需要一臺E級超級計算機來計算最精細尺度上所有的物理要素。

　　研究人員表示，通過模擬反應堆中的湍流（燃料棒周圍循環的熱的漩渦和渦流），科學家可以有效地模擬反應堆的傳熱特性。此外，借助超級計算機模擬，解決反應堆中所有小細節，有望產生巨大的影響，比如催生用鈉或熔鹽冷卻的反應堆。