MIT研究者がAIで次世代原子炉の設計革新に挑む

米国では現在94基の原子炉が稼働し、国内電力の約20%を供給しています。MITのDean Price助教授は、化石燃料に代わるクリーンエネルギーとして原子力の重要性が高まる中、次世代原子炉の設計と実用化に取り組んでいます。

Price氏の研究の中心はマルチフィジクスモデリングと呼ばれる手法です。原子炉内の中性子挙動と熱流体の相互作用を統合的に解析することで、さまざまな条件下での炉の挙動を予測できます。従来の大型炉では確立された手法ですが、小型モジュール炉やマイクロ炉への適用はまだ発展途上です。

こうした高度なシミュレーションにはスーパーコンピュータが必要で、膨大な計算コストが課題となっています。そこでPrice氏は2025年のMIT着任以降、AIと機械学習を活用して複雑な非線形微分方程式を解かずに同等の結果を得る手法の研究を進めています。

具体的には、AIが原子炉の出力レベルから3次元温度分布を予測するなど、データに隠れたパターンを発見する能力を活用します。これにより新型炉の設計初期段階でより良い判断が可能になり、開発期間の短縮が期待されています。

安全性に関しては、AIが直接安全上重要な判断を行うのではなく、過去50年間に構築された安全評価の枠組みを補完する形で活用されます。既存の安全基準を維持しつつ、知識のギャップを埋める役割をAIが担います。

Price氏はMITでの教育にも力を入れており、次世代の原子力エンジニアの育成を重要な使命と位置づけています。原子力工学コミュニティの協力的な文化を次世代に継承し、クリーンエネルギーの未来を担う人材を輩出することを目指しています。