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“核能前沿科技”青年学术论坛在我院举行

发布日期:2017-06-14    作者:     来源:     点击:

本站讯(通讯员张雪艳) 5月18日,由我院核工程与核技术系主办的2017年“核能前沿科技”青年学术论坛在动力楼会议室举行。本次青年论坛邀请了国内外知名大学和科研机构的一些核能与核科技领域内有海外背景的青年学者,包括获得青年千人计划、百人计划等的青年学者参加。围绕“核能前沿科技”,与会学者自由选择报告题目,分别报告了近期学术进展和成果,阐述了对未来研究的展望与设想,也介绍了本单位正开展的重大科研、工程项目等。

受邀到场的嘉宾有恽迪教授、王殳凹教授、钱桂安博士、刘洋博士、周文忠博士、庞波教授、郑明杰博士、顾龙博士、韩军博士、鞠鹏博士、胡珀博士、张有鹏博士、张小英教授、佘兢克教授、谷海峰教授、黄依娜教授、吴文旺教授、陈玲副教授。我院核工系师生参加了本次论坛。

上午的会议由清华大学博士,华中科技大学教师邓程程主持。

首先由杨军教授致欢迎辞。对各位杰出的青年核领域同行的到来表示欢迎,并期待更加深层的合作和交流。接下来由杨军教授就“先进反应堆安全分析认证方法研究”这一课题向各位展示了近年的研究成果以及后续工作方向。主要研究目标为:建立第三代先进压水堆典型失水事故最佳估算优化建模方法和规范;评估最佳估算程序对该堆型典型失水事故的的模拟能力。形成一种具备增强的不确定性分析能力的CSAU方法。关键点在于:CSAU方法在对反应堆失水事故最佳估算的总体不确定性进行区别和量化分析上存在困难,将通过引入“理想缩放”模型,解耦相关不确定性来协助解决此问题。

第二位作报告的是伊利诺伊大学博士,青年千人,西安交通大学教授恽迪,就“快中子堆合金燃料的基础材料学研究”这一题目向大家向大家做了汇报。分别讲解了快堆金属燃料、包壳材料的特点及其堆内行为。金属燃料是燃料循环综合经济性和安全性相对最平衡的核燃料;核能业界没有全能无死角的核燃料体系 – 真正的燃料选型应基于快堆在整个燃料循环中的拖动作用并切实考虑未来核能现实的基荷运行体量下的成本问题;从燃料制备经济性、燃料堆内增殖能力、堆内可达到燃耗、核不扩散以及后处理技术的成熟度与经济性上综合体现出金属燃料的特有优势;金属燃料特有的固有安全性特征及其安全隐忧;金属燃料失效实验数据之谜 - IAEA为金属燃料和混合氧化物燃料定下的推荐燃耗上限为10at.%(俄罗斯BOR-60燃料棒最高实现燃耗35%,FFTF金属燃料最高实现燃耗25%);包壳材料辐照稳定性成为快堆燃料燃耗的主要限制 – 然而,包壳的诸多安全问题来自于其与燃料芯体(芯块)兼容性和相互作用(裂变气体释放等),因而芯体的性能改良不可忽视。

第三位作报告的是(美)圣母大学博士,青年千人,优秀青年基金获得者,苏州大学教授王殳凹。王殳凹教授在年仅29岁的时候就完成了显著的工作,获得了自然科学基金委优秀青年基金。王殳凹教授为大家介绍了苏州大学放射化学的近期进展,其中包括苏大放射医学、环境放射化学研究平台、锕系元素化学性质、锕系元素周期律、基于聚合硼酸根的镧系锕系分离方略、新型镧系及镧锕分离理念、Eu(III)和羟基磷灰石(HAP)的作用机制及其应用研究等方面,向我们打开了与化学及物质有关的核材料的知识的新大门。

 

第四位作报告的是中科院力学所博士,瑞士保罗谢尔研究院研究员钱桂安。在题为“核电设备寿命评定概要”的报告中,他着重从结构力学和材料的角度,介绍了对核电站进行寿命评估的方法以及如何为核电站延寿,使得有更充分的时间研究退役问题,并增加核能的效益和产出。延寿以及退役问题也是我国核电发展到现在正要面临的关键问题之一。

保罗·谢尔研究院是瑞士一个研究多种自然科学和技术的研究机构,成立于1988年,由原来的瑞士原子核研究所与瑞士联邦反应堆研究所合并而成。该研究院已成为自然科学与工程师科学领域的国际知名研究中心。保罗·谢尔研究院核心研究内容包括医学、物理学、材料科学、生命科学、核能与非核能源研究。它提供以下主要的科学装置,如590 MeV回旋加速器,瑞士散变中子源(SINQ),介子旋转(µSR)装置以及瑞士同步光源(SLS)。保罗·谢尔研究院是世界能源研究领域的领导者,也是瑞士唯一一家从事这方面研究工作的单位。

接下来由普渡大学博士,弗吉尼亚理工大学助理教授刘洋作题为“两相流研究的最新进展”的报告。两相流的准确测量、分析和数值模拟是核工程、化学工程等相关领域的核心研究课题之一。报告中主要展示了试验及模拟情况下两相流的动态情况,使用PIV和PLIF高速相机成像后对两相流气泡的高精度追踪、三维重建和模拟。

1956年弗吉尼亚理工大学物理系成为美国最早开设核物理专业方向的大学之一。在1985年,废除了这个专业方向并且在1990年反应堆退役。为了应对核能行业不断增长的人才需求,弗吉尼亚理工大学于2007年8月重新开设核工程专业,提供本科和研究生核工程课程。

普渡大学博士,香港城市大学助理教授周文忠作了题为“改善核反应堆安全的多相流及物理场研究”的报告。主要讲解了燃料在反应堆中的变化及两相流对它的影响,以及核电站事故容错燃料(ATF)、核燃料多物理场分析、严重事故分析、多相流与传热,以及核能热工水力等方面的研究情况。

香港城市大学的核能及可靠性研究团队是香港地区唯一一所从事该方面科学研究的单位。

卡尔斯鲁厄理工大学博士,深圳大学副教授庞波作了题为“深圳大学核工程专业简介”的报告,主要介绍了深圳大学核专业团队人员配备、已开展的科研工作简介、近期与中长期的发展规划。

工作午餐后,各位老师参观了我院核电厂运行仿真实验室、先进核能系统仿真计算中心、核能-环境-化学交叉试验室。

下午的会场主持人由普度大学博士,华中科技大学副教授杨章灿主持。

下午的第一位,香港中文大学博士,中科院百人计划,中科院核能安全所研究员郑明杰作了题为“先进反应堆结构材料研究”的报告。主要介绍了辐照损伤相关的研究。

中国科学院核能安全技术研究所2011年成立。中国科学院核能安全技术研究所是中国科学院合肥物质科学研究院和中国科学技术大学联合支持建设的创新型研究所,同时也是中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室的依托单位。 研究所的目标是建成具有国际先进水平的核能安全技术研究基地、核能安全专业高端人才培养中心、核电站及其它核设施安全技术综合支持平台及第三方评价机构。

清华大学博士,中科院近物所研究员顾龙作了题为“加速器驱动嬗变研究装置次临界堆方案简介”的报告,报告中提到了将要在惠州建设的国家重大科技基础设施建设项目“加速器驱动嬗变研究装置(CIADS),可以驱动嬗变,增进对乏燃料的后处理能力。

加速器驱动嬗变研究装置(China Initiative Accelerator Driven System,简称CIADS)是 “十二五”优先安排建设的16个重大科技基础设施之一。CIADS作为我国加速器驱动先进核能系统的燃烧器部分,将深入探索核废料嬗变过程中的科学问题,突破系列核心技术,检验系统稳定性和可靠性,为未来工业示范装置奠定基础。CIADS主要由超导直线强流质子加速器系统、次临界快中子反应堆系统、高功率重金属散裂靶及其配套系统等组成。CIADS建成后将是世界上首个兆瓦级加速器驱动次临界系统研究装置,将使我国率先掌握加速器驱动次临界系统集成和核废料嬗变技术。

巴黎第六大学博士,中科院海西研究院副研究员韩军作了题为“材料微观结构分布检测新方法探究及应用”的报告。

中国科学院海西研究院为中国科学院直属管理,由中国科学院与福建省政府、福州市政府共建的事业单位,研究院以中国科学院福建物质结构研究所为基础和法人依托,由科学与技术研究、产品与成套技术开发、支撑服务与管理服务四大业务模块构成。

普渡大学博士,中国广核集团项目经理鞠鹏作了题为“整体性实验装置比例模化的初步探讨”,他提到目前正负责相关项目,建立一个比例模化的试验装置来模拟反应堆事故情况下的进程。

威斯康星大学博士,上海交通大学机械与动力学院核科学与工程学院教师胡珀作了题为“上海交大核学院及胡珀课题组科研介绍”的报告,介绍了上海交大非能动安全壳试验:水膜单项试验、严重事故研究:氢气缓解措施试验、PARCS/RELAP5 核热耦合计算等方面的研究。

瑞典皇家理工学院博士,复旦大学副研究员张有鹏作了题为“复旦大学核工程方向现状及发展规划”的报告。主要介绍了复旦大学现代物理所/核科学与技术系、核工程与核技术专业现状及核工程与核技术未来发展情况。

北京航空航天大学博士,普渡大学访问学者,中山大学中法核工程与技术学院教授张小英作了题为“中山大学核安全研发中心-反应堆热工水力研究”的报告。主要介绍了研发中心的依托平台、中心基本情况、中心建设意义和发展目标、国际合作基础、中心研究方向,以及反应堆热工水力研究室的研究室成员和研究方向。

中山大学中法核工程与技术学院是在中法双方政府的直接推动下,由中山大学与法国以格勒诺布尔国立综合理工学院为首的五所法国工程师学校合作组建。学院引入法国工程师培养的精英教育模式,结合法国在核能工程师培养上的先进经验、产业优势以及国内的优质教学资源,旨在培养国际一流的涉核相关产业的高级工程技术研发和管理人才,以服务于快速发展的涉核产业。

     加拿大西安大略大学博士,湖南省青年百人计划获得者,湖南大学副教授佘兢克作了题为“基于FPGA 的核电站停堆系统对核电站安全裕度提升的研究”的报告。概念验证:事故工况下的瞬态峰值为停堆响应时间的函数。停堆响应时间越短,峰值越低。停堆工况下负反应性的注入速率直接影响瞬态峰值。FPGA平台:基于FPGA的停堆逻辑是可行的并且其系统设计与所采用的具体FPGA平台型号无关。课题中实现的FPGA停堆逻辑能有效响应事故工况。课题中实现的具有10.5毫秒响应时间的FPGA停堆通道比以往采用的基于软件的停堆逻辑有更快的响应速度,提升度达86.66%。

 

哈尔滨工程大学博士,PSI访问学者、哈尔滨工程大学副教授谷海峰、瑞士洛桑理工大学博士,北京理工大学副教授吴文旺相续做了报告。

 

持续一整天的会议落下帷幕,各位青年学者继续进行了深入和热烈的交流。与会学者纷纷表示,这种形式的交流促进了对各自研究领域和内容的相互了解,为今后的学科交叉和科研合作奠定了良好基础。与会学者对下次论坛的主题和内容进行了展望,并相互鼓励,争取为国家的核事业共同做出贡献。

5月19日,参会青年学者到中核集团核动力运行研究所仿真中心进行了技术参观。

 

 

附:2017“核能前沿科技”青年学术论坛学术报告日程

(1st Youth Forum of Frontier Nuclear Science and Technology)

时间 内容 报告人 单位 报告主题

9:00-9:20 开幕 杨军 致欢迎辞

9:20-9:40 杨军 华中科技大学 先进反应堆安全分析认证方法研究(青年千人)

9:40-10:00 恽迪 西安交通大学 快中子堆合金燃料的基础材料学研究(青年千人)

10:00-10:20 王殳凹 苏州大学 苏州大学放射化学研究进展(青年千人)

10:20-10:40 茶歇

10:40-11:00学术报告 钱桂安 保罗谢尔研究院 核电设备寿命评估概要

11:00-11:20学术报告 刘洋 佛吉尼亚理工大学 两相流研究的最新进展

11:20-11:40学术报告 周文忠 香港城市大学 改善核反应堆安全的多相流及物理场研究

11:40-12:00学术报告 庞波 深圳大学 深圳大学核工程专业简介

12:00-14:00 自由交流

14:00-14:20学术报告 郑明杰 中科院核能安全所 先进反应堆材料研究

14:20-14:40学术报告 顾龙 中科院近代物理所 加速器嬗变研究装置(CIADS)工程进展

14:40-15:00学术报告 韩军 中科院海西研究院 材料微观结构分布检测新方法探究及应用

15:00-15:20学术报告 鞠鹏 中广核集团 整体性实验装置比例模化的初步探讨

15:20-15:40 自由交流

15:40-16:00学术报告 胡珀 上海交通大学 上海交大核学院及胡珀课题组科研介绍

16:00-16:20学术报告 张有鹏 复旦大学 复旦大学核工程方向现状及发展规划

16:20-16:40学术报告 张小英 中山大学 中山大学核安全研发中心-反应堆热工水力研究

16:40-17:00学术报告 佘兢克 湖南大学 基于FPGA 的核电站停堆系统对核电站安全裕度提升的研究

17:00-17:20 自由交流

17:20-17:40学术报告 谷海峰 哈尔滨工程大学 安全壳过滤排放系统关键技术研究

17:40-18:00学术报告 黄依娜 合肥工业大学 长期服役厚体304 不锈钢的分层研究

18:00-18:20学术报告 吴文旺 北京理工大学 轻量化核能:机遇和挑战