美國科學家最近研發出一種新的發光替代核反應堆，通過數千個 LED 燈取代危險的中子驅動反應，以模擬運作反應堆核心的複雜物理過程。這款名為 ViBRANT（Visual Benign Reactor as Analog for Nuclear Testing）的反應堆由愛達荷國家實驗室（Idaho National Laboratory，INL）的研究人員開發，運行在一個微型反應堆自動控制系統（Microreactor Automated Control System，MACS）的控制下。ViBRANT 的大小與電話亭相仿，並非使用鈾燃料和輻射屏蔽，而是利用光子，即從數千個 LED 發出的光粒子，安全模擬真實反應堆核心中的熱量和中子反饋。
隨著 ViBRANT 啟動，LED 的強度會逐步增加，並能根據核心的溫度和中子學變化而改變顏色。這種創新的方法使研究人員能夠在完全安全的環境中研究反應堆的行為。
INL 的研究員 Tony Crawford 博士表示，MACS 和 ViBRANT 的設計旨在將精確的運動控制與先進的反應堆物理模型結合，以加快安全微型反應堆的開發。他指出，驅動反應堆物理的燃料、有害的反射和吸收材料實際上被適合光物理的無害材料取代。這樣做將真實反應堆的所有危險降低到安全且可接觸的水平，並有望加速開發進程。
Crawford 為 ViBRANT 配備了 LED 燈以模擬反應堆通量和熱量，並添加了閉環控制的傳感器，創造了一個高保真度的硬件在環路建模平台，能夠近似真實的反應堆行為。除了 LED 驅動的替代核心外，MACS 和 ViBRANT 還使用了與 MARVEL 相同的電機設備。Crawford 指出，這是個混合型系統，實際的執行器技術與未來 MARVEL 反應堆使用的技術相同。
MARVEL 特徵是一個鈉鉀冷卻的微型反應堆，設計用來產生 85 千瓦（kW）的電力。INL 最近選擇了一些公司參與 MARVEL 實驗，這些實驗將研究微型反應堆如何為數據中心和海水淡化廠供電，同時使用自動控制和先進的傳感器。
ViBRANT 在啟動時會發出更亮的光。LED 的顏色和強度會根據模擬的溫度和反應堆反應性變化而改變。同時，整個系統的視覺直觀性使得即便是非專業人士也能輕鬆觀察和理解反應堆狀況的變化如何影響輸出和安全性。Crawford 在新聞稿中表示，這種直觀的設計使得幾乎所有參與反應堆開發的人員都能參與其中，從模型設計者到控制系統開發者，再到組裝工人，都能學習並參與。
作為一個訓練工具，MACS/ViBRANT 能夠緊密模擬 MARVEL 反應堆，同時縮短開發時間。許多在 MARVEL 中需要一整天才能達到正常運行的過程，現在可以在約 10 分鐘內模擬完成。MACS 使工程師能夠在無輻射風險的情況下觀察和測試真實的反應堆組件，從而進行實際的調整和設計改進。
在測試過程中，工程師發現 MARVEL 的一種執行器設計在緊急停機條件下出現滑動問題。這一發現是在 ViBRANT 的安全環境中進行的，並促使對執行器進行重新設計，避免在工作原型中出現問題。Crawford 說道，我們有一個安裝在軸承上的替代鼓，摩擦力發生了變化，導致在運行過程中出現滑動，無法正確進行緊急停機。因此，我們對執行器設計進行了改進。
ViBRANT 也有助於校準和驗證先進的核模擬軟件，如 RELAP、MCNP 和 MOOSE，這些工具用於模擬反應堆行為。通過將這些數位模型與物理組件和實時控制相連，研究團隊能夠精煉其代碼和算法。
