普渡大學全數位核反應爐啟動AI自主控制實驗，美國先進核能邁向遠端運轉新階段
科技產業資訊室 (iKnow) - 黃松勳 發表於 2026年7月16日
圖、普渡大學全數位核反應爐啟動AI自主控制實驗，美國先進核能邁向遠端運轉新階段
美國核能產業正加速導入人工智慧與數位化技術，以提升反應器運轉效率、安全性與經濟性。位於美國印第安納州的普渡大學研究反應爐PUR-1，近期成為全美首座驗證AI、自主控制、數位孿生與遠端運轉技術的核能測試平台。這項發展不僅代表核能控制系統由類比邁向數位化的重要里程碑，也為未來小型模組化反應爐（SMR）與微型反應爐（Microreactor）的大規模部署奠定技術基礎。
PUR-1原建於1962年，2019年完成全面數位化升級，成為美國核能管理委員會（NRC）核准的首座全數位控制研究反應器。相較於傳統核電廠仍大量依賴旋鈕、儀表與類比控制設備，PUR-1已全面採用電腦、網路與數位控制架構，使研究團隊能即時蒐集反應爐運轉資料，並驗證AI與自動控制系統在實際核能環境中的應用能力。
普渡大學核能工程團隊於2023年建置PUR-1數位孿生系統，透過物理模型與資料驅動演算法結合，即時接收反應爐感測器數據，並利用人工智慧進行預測分析。研究人員指出，該系統可在不影響實體反應器運作的情況下測試新控制策略，相關研究已證明機器學習模型能以高達99%的準確率預測反應爐功率變化，展現AI輔助核能運轉的潛力。
2026年，美國愛達荷國家實驗室（INL）、普渡大學及伊利諾大學香檳分校進一步完成一項重要示範。研究團隊利用高效能運算系統、Microsoft Azure雲端平台及PUR-1數位孿生架構，首次成功從遠端即時調整研究反應爐功率，並透過強化學習演算法執行自主控制。整個過程中，反應爐原有安全保護系統仍保有最終決策權，確保運轉安全性不受影響。
此項成果對SMR與微型反應器發展具有重要意義。由於這類新世代核能設備體積較小，未來可能部署於偏遠地區、工業園區、軍事基地及大型資料中心。若能透過單一控制中心同時監控多座反應爐，將有助降低人力與維運成本，提高核能設施部署彈性。美國能源部近年持續推動先進核能計畫，數位化與遠端運轉能力已成為相關技術發展的重要方向。
除了自主控制之外，核能資安亦是研究重點。隨著反應爐逐漸連網，如何防範網路攻擊成為關鍵課題。普渡大學研究團隊已利用PUR-1即時運轉資料，測試AI與機器學習模型辨識異常網路行為的能力。研究結果指出，相關模型可有效區分正常與異常資安狀態，未來有機會成為先進核能設施資安監測的重要工具。
另一項前瞻研究則聚焦於量子加密通訊。研究團隊正評估利用量子密碼技術保護反應爐與控制中心之間的資料傳輸。由於量子加密具備極高安全性，被視為未來遠端核能控制系統的重要防護機制。目前相關研究已完成模擬驗證，下一階段將導入實體量子設備進行測試，以評估其在實際核能環境中的可行性。
從產業發展角度觀察，PUR-1的角色已超越傳統研究反應爐。它正成為驗證AI、數位孿生、資安與雲端控制技術的重要實驗平台。隨著全球電力需求增加、AI資料中心用電快速攀升，以及各國推動低碳能源轉型，具備智慧化、自主化與遠端管理能力的先進核能系統，將成為下一代能源基礎設施的重要發展方向。PUR-1的實驗成果，也可能為未來商業核能反應爐的設計、監管與營運模式帶來新的參考依據。(1191字；圖1)
參考資料：
At the Nation’s Only All-Digital Nuclear Reactor, Engineers Conduct the First Experiments of Their Kind in the U.S. Purdue University, 2026/7/10
Researchers Achieve Remote, Autonomous Power Control of a Research Reactor in Real Time. Idaho National Laboratory (INL), 2026/7/13
INL Links HPC, AI and Digital Twin to Control Research Reactor Remotely. HPCwire, 2026/7/14
America now has a reactor test bed for hacking, AI and remote control, a 10-kilowatt machine under Purdue that traded its 1960s dials for ethernet — built to prove whether one control room can watch a fleet of reactors from thousands of miles away. AutoNotion, 2026/7/13
AI Tested for the First Time in Controlling a Nuclear Reactor in the USA. Zamin.uz, 2026/7/12
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述，僅為提供更多訊息，也不構成任何投資建議。
2.著作權所有，非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載，本中心保留一切法律追訴權利。
|