数字孪生是现实资产的虚拟模型，如复杂的基础设施、机器或建筑物。通过对核反应堆进行建模，其数字孪生能够使研究人员可以在不对反应堆本身进行不可逆改变的情况下，了解某些变化是如何影响整个系统的。数字孪生可以充分降低核能研究人员的时间和经济成本，尤其是新反应堆上线时。

2022年8月，爱达荷国家实验室（INL）的研究人员和爱达荷州立大学(ISU)核工程系合作，开始开发世界上第一个核反应堆数字孪生——ISU AGN-201反应堆的虚拟复制品。

AGN-201反应堆于1965年开始运行，产生的热量不到5瓦，并且不需要主动冷却。该反应堆设计简单、安全，旨在进行研究活动和教授学生核反应堆操作。AGN-201数字孪生接收来自实际反应堆的实时数据，然后通过机器学习来预测其性能，研究人员可以通过数字孪生监测数据与混合现实中的真实反应堆进行交互。未来，核反应堆数字孪生可以让操作员远程控制反应堆。

INL的数字化工程主管克里斯托弗·里特（Christopher Ritter）说，核反应堆数字孪生带来的好处很大，通过数字孪生能够全面了解核燃料循环设施运行，有利于加强核安全和防扩散。

该项目始于INL数字工程师Ryan Stewart (ISU校友)提出的将AGN-201反应堆用于团队计划演示的建议。与商用动力反应堆相比，该反应堆足够简单，是该项目理想的试验台，因为它简单。ISU的学生在反应堆中安装了数据采集设备，并开发了操作方案来测试核反应堆数字孪生。INL实验室提供了大量的数字化支持，包括数据采集、云流、机器学习和混合现实等。