我国首座数字微堆开发成功

7月27日，由中核集团中国原子能科学研究院承办的国际微堆应用和低浓化会议在原子能院召开，会议期间，原子能院展示了微堆技术发展的最新成果——数字微堆。数字反应堆是基于高精度模拟技术、大数据应用技术和高速数据传输技术，应用先进的反应堆物理、热工水力、安全、燃料、结构力学、三维设计等计算机软件，对反应堆进行全方位、全周期的数字化模拟，使之具有可视及可操作性等，以完成反应堆现实的或 超越现实的研究，数字反应堆是是未来核能系统的先进研究平台。原子能院作为我国最大的综合性核研究基地，近年来一直致力于研究和掌握数字反应堆技术，目前完成的数字微堆，是原子能院在数字反应堆领域内完成的新突破。

戴上VR眼镜一睹核反应堆真容

打开程序，点击“反应堆仿真运行”，便可在屏幕中看到反应堆正常运行状态时的各项数据；戴上VR眼镜，就能一路穿行，迈入大楼，登上台阶，一睹反应堆真 容……7月27日，在国际微堆应用和低浓化会议上，原子能院堆工部主任杨红义向与会人员展示了数字微型反应堆。

为什么要将反应堆数字化？

设计开发一个新的核反应堆通常是一个漫长、耗费巨大的过程。不仅如此，杨红义主任表示，为了满足反应堆技术对安全性、可靠性、经济性、可持续性的要求，对反应堆工程的研究、设计、建造、运行、延寿、退役等方面均提出了新的挑战。

“比如，需要开展大量的材料和燃料研究、热工流体和物理试验，进行协同设计和优化；希望降低初期建造投资并减少建造周期，降低燃料成本，减少核废料的产生，保 证各种环境条件下的安全运行；需要开展大量的反应堆安全评价工作，优化退役流程，减少放射性废物和对环境的影响。”杨红义列举道。

那么，找一个虚拟替代品吧！杨红义指出，数字反应堆涉及高性能并行数值计算、先进的中子物理建模、辐射剂量场全耦合等十大关键技术，它将成为未来核能系统先进研究平台。

数字反应堆有三大优势

一般而言，数字反应堆有三大优势：降低反应堆工程建设成本、提高反应堆安全性、协助促进核废物最小化。

基于在反应堆工程基础技术和设计开发方面的雄厚经验，以及在反应堆研究、设计和安全分析软件方面的领先技术，原子能院近年来一直致力于开发先进的数字反应堆技术，目前首先在数字微堆（数字微型中子源反应堆）方面获得突破。

数字微堆采用三维建模、蒙卡方法、计算流体力学、屏蔽计算、燃料性能分析、系统瞬态分析、虚拟现实等先进设计技术，构建了一个虚拟数字反应堆集成开发环境， 在该环境下可进行微堆“沉浸式”全厂漫游和设备展示，以及对安装、首次临界、运行、应用、退役和安全等全方位的模拟仿真，可为设计人员、建造人员、运行人 员、维修人员、参观者等各类人员带来“所见及所得”的真实体验。

杨红义表示，数字微堆更加直观地展现出微堆结构简单、易于操作和固有安全性 好等优点，可大大提高公众对微堆的认知度和接受度。采用数字微堆技术后，新设计和建造一个微堆将显著缩短建设周期，节省建设投资，并可为用户提供数字化运 行和维修的培训和教学系统，这将为微堆走出国门插上数字化的翅膀，为和平利用原子能做出更大的贡献。

据了解，后续原子能院将加快开发各种类型数字反应堆，目前，正在开发的数字反应堆包括钠冷快堆、先进研究堆和重水反应堆等。杨红义强调，数字微堆系统将大大缩短开发新的微型反应堆的周期，减少投资。同时，它还能更加直观地展现出微堆结构简单、易于操作和固有安全性好等优点，提升公众对微堆的认知度和接受度。数字微堆，也可以为用户提供数字化运行和维修的培训与教学系统，有利于微堆的应用、推广。

（本文部分内容参考自：科学网；）

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