核聚变能源研究院开发“虚拟托卡马克平台”软件
在数字空间虚拟化“国际热核聚变实验堆” 验证数字孪生技术实力
向民间提供虚拟核聚变技术 助推核聚变新产业孵化
韩国核聚变能源研究院研究团队开发出一项“虚拟托卡马克软件”技术，可精密分析施加在核聚变装置内壁上的热能量——“热通量（Heat load）”的变化，使我国能够在核聚变研究领域确立全球领导地位。
科学技术信息通信部10日表示，已开发出一款基于数字孪生技术、在虚拟空间中实现托卡马克核聚变装置的“虚拟托卡马克平台”软件，并掌握了能够精密验证未来核聚变装置内部核心部件性能和安全性的技术。
韩国核聚变能源研究院利用虚拟 KSTAR，结合超级计算机模拟的数字孪生技术，精密分析了根据安装在 KSTAR 上的两台 NBI（共装有 6 个离子束）的运行方式不同，托卡马克内壁所受热流分布发生变化的现象。韩国核聚变能源研究院提供
View original image数字孪生（Digital Twin）是一种将实际装置或系统在虚拟空间中实现，以便预测和验证各种情景的下一代技术。若将其应用于核聚变研究，可通过在虚拟空间中的核聚变装置上进行模拟运行，对安全性和性能进行精密分析。由此可以提高研究效率和可靠性，化解实际核聚变反应堆建设所伴随的风险，减少经济和时间成本。
韩国核聚变能源研究院研究团队基于通过我国超导核聚变研究装置KSTAR研究所获取的数据，利用自主开发的数字孪生技术，将托卡马克核聚变装置虚拟化，并与超级计算仿真相结合。通过这一方式，成功开发出能够精密分析由多种原因引起的核聚变装置内壁热通量变化的技术。
研究团队将该技术应用于全球核聚变研发项目——国际热核聚变实验堆（ITER），在数字空间中对其进行虚拟化，并在三维虚拟空间中预测和分析根据等离子体运行条件变化的内壁热通量，从而验证了该软件的可靠性。
这表明，我国的核聚变数字孪生技术不仅可应用于KSTAR，还可拓展至ITER等其他核聚变装置，为今后用于ITER运行以及核聚变装置的设计和运营奠定了基础。
此外，此次开发的虚拟托卡马克软件不仅可以提供给与我国开展共同研究的海外研究团队，也可提供给国内产业界，有望成为超越国际联合研究、推动国内新产业创造的契机。通过这一成果，我国得以在核聚变研究领域确立全球领导力。
科学技术信息通信部公共融合研究政策官Jung Taekryeol表示：“将以民间合作为基础，制定获取核聚变核心技术的战略，并通过研究开发支持以及构建可持续的研究和产业生态系统，积极应对全球核聚变能源早期实现的竞争。”
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