美國科學家最近發展出一款強大的數位測試平台，名為 Griffin 反應堆物理建模與模擬軟件，這項技術有望顯著加速先進核反應堆的開發。這項新工具能夠準確預測各種設計的反應堆性能，並由愛達荷國家實驗室（Idaho National Laboratory, INL）和阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory, ANL）共同創建。根據該項聯合研究團隊的說法，這個平台將使工程師能夠以前所未有的細節模擬複雜的反應堆行為，並減少對昂貴原型和漫長測試週期的需求。
Griffin 能夠模擬實際運行反應堆中的許多過程，阿貢國家實驗室的首席核工程師 Changho Lee 博士表示，這個平台更接近於實際情境，其中高溫、高壓以及反應堆核心惡劣環境中的中子通量會對燃料和反應堆材料造成變化。Griffin 被核能研究人員、監管機構及業界廣泛使用，並且獲得了 2025 R&D 100 獎。該軟件模擬了運行中反應堆內部的核心過程，包括中子傳輸、熱流、燃料通道和材料應力。
這個平台的運行成本較低且安全性高，使得使用者能夠探索多種情境，Lee 強調。Griffin 是基於獲獎的 MOOSE 平台（多物理量物件導向模擬環境）開發的，其設計允許與其他基於 MOOSE 的代碼進行耦合，這些代碼可用於熱流體、熱化學和熱力學。INL 的輻射傳輸方法開發研究員 Josh Hanophy 博士表示，該系統通過將中子學、熱水力學、結構力學、材料行為和燃料性能整合到一個平台中來建模核反應堆。這得益於線性玻爾茲曼傳輸方程的解算器，能夠捕捉反應堆核心內複雜的輻射行為。
Griffin 追蹤同位素的變化，以幫助評估燃料的演變及反應堆的性能，並使用核數據和機器學習來預測中子交互作用，從而加速模擬過程，同時允許研究人員在快速、低保真度模型和較慢、高保真度模型之間選擇。由於其技術深度和對多種反應堆類型的靈活性，該系統能捕捉物理變化，如密度變化、材料老化、尺寸變化及同位素或化學變化。
因此，Griffin 能夠分析圓球床、棱柱高溫、熔鹽、鈉和鉛冷卻反應堆的設計，還包括微型反應堆和其他先進概念。此外，Griffin 也被用來幫助設計 NASA 的核系統，顯示出其在太空和月球任務中的價值。這些包括用於月球和火星的核熱推進火箭、微型反應堆以及為太空船和遠程操作提供熱能和電力的裝置。
例如，在 DARPA 的敏捷月球操作示範火箭（Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations, DRACO）項目中，Griffin 幫助模擬了一個緊密耦合的物理系統，該系統可望縮短穿越太陽系的旅行時間。該平台的靈活性還擴展到聚變研究，能夠模擬在產生氚燃料的繁殖毯內的中子交互作用，這是未來聚變電廠的重要組件。Griffin 旨在通過結合先進的計算能力和深厚的科學理解，徹底改變核能的面貌，推動更安全、更高效的能源未來。
