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于濤教授對(duì)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。資料圖片

【人才強(qiáng)國新征程】

“別看它小，卻可以突破電力能源制造和存儲(chǔ)的空間、質(zhì)量、成本等限制，未來大有作為?！痹谖挥诤虾怅柕哪先A大學(xué)核學(xué)樓外，南華大學(xué)先進(jìn)核能技術(shù)設(shè)計(jì)與安全團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、教授于濤指著一個(gè)灰色的微型可移動(dòng)式核反應(yīng)堆電源模型說，這款電源可適用于陸地、海島等多個(gè)常規(guī)電力輸出場景，可部署在地震、洪水、大風(fēng)等極端自然災(zāi)害現(xiàn)場，為應(yīng)急救援提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

推動(dòng)新型能源體系建設(shè)，核電作為優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源，發(fā)揮著重要作用。“為新型能源體系建設(shè)貢獻(xiàn)力量，南華何為？”于濤說，“這一直是團(tuán)隊(duì)每一個(gè)成員心中最大的課題?！?/p>

20余年來，團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)這一重大課題，持續(xù)開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，取得一系列創(chuàng)新性成果，多次獲國家發(fā)明獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。2023年，南華大學(xué)先進(jìn)核能技術(shù)設(shè)計(jì)與安全實(shí)驗(yàn)室入選教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。2024年，團(tuán)隊(duì)獲評(píng)“全國工人先鋒號(hào)”榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)基于微型可移動(dòng)式核反應(yīng)堆電源項(xiàng)目入選教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

在攻堅(jiān)克難中增長才干

2023年，完成博士后工作的劉紫靜，一歸國就回到團(tuán)隊(duì)，馬不停蹄地投入先進(jìn)核能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物理熱工分析方法研究中。

劉紫靜回憶，2011年大四時(shí)，她成功保送讀研，得以提前進(jìn)入團(tuán)隊(duì)開展科研工作。那時(shí)，于濤正帶著團(tuán)隊(duì)成員“爬坡過坎”，全力攻關(guān)超臨界水冷堆系統(tǒng)開發(fā)子項(xiàng)目?！按蠹腋蓜攀悖?jīng)常一干一通宵，幾乎每天都在吃泡面。我在老師身上看到了科學(xué)家的執(zhí)著和無私奉獻(xiàn)，這堅(jiān)定了我報(bào)國的決心。”劉紫靜說。

超臨界水冷堆被國際上選定為第四代核能系統(tǒng)長遠(yuǎn)開發(fā)的6種堆型之一，具有系統(tǒng)簡單、裝置尺寸小、熱效率高、經(jīng)濟(jì)性和安全性更好的特點(diǎn)。西方國家已經(jīng)對(duì)該系統(tǒng)研發(fā)了數(shù)十年。

那時(shí)團(tuán)隊(duì)參與該項(xiàng)目研發(fā)的僅有6個(gè)人，其中只有兩名老師。于濤邊教邊干，其他人邊學(xué)邊干，每天加班加點(diǎn)。“為國家做事，不必計(jì)較得失?！痹谌缙谕瓿沙R界水冷堆系統(tǒng)開發(fā)子項(xiàng)目的任務(wù)之后，其他項(xiàng)目也紛至沓來，源源不斷地交由團(tuán)隊(duì)承擔(dān)。

劉紫靜在這一過程中得以迅速成長，順利完成碩士博士學(xué)業(yè)，并說服愛人趙鵬程加入團(tuán)隊(duì)，成為科研的“夫妻搭檔”。從事物理堆芯方案設(shè)計(jì)研究的劉紫靜和致力于熱工安全性能分析研究的趙鵬程，正好是反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的前后端研究。兩人合作搞科研，均已成為副教授、碩士生導(dǎo)師，獲得了多個(gè)國家級(jí)科研項(xiàng)目。

長期以來，以美歐為主的國家對(duì)中國封鎖高端核設(shè)計(jì)分析軟件。2017年，于濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多功能數(shù)智化蒙特卡羅程序平臺(tái)MagicMC研發(fā)?！败浖O(shè)計(jì)必須安全可控，要走自主化、差異化、特色化的軟件開發(fā)之路。”于濤跟團(tuán)隊(duì)成員強(qiáng)調(diào)。

但是，團(tuán)隊(duì)大部分成員都沒有大型軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)軟件自主開發(fā)談何容易。于是，于濤成立了6人項(xiàng)目攻堅(jiān)小組，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，邊學(xué)、邊做、邊測試、邊改，努力解決軟件研發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)難題。

“一行一行寫代碼，一個(gè)一個(gè)調(diào)試Bug（漏洞），我們不知經(jīng)歷過多少次失望甚至絕望。每次遇到問題，我們就復(fù)盤找原因，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)相關(guān)課程，集智攻關(guān)讓絕望變成希望?！毙〗M組長陳珍平笑著說。他2015年從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士畢業(yè)后加入團(tuán)隊(duì)，目前已成為南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院副院長。

2022年7月，歷經(jīng)5年多的MagicMC1.0版本問世了。團(tuán)隊(duì)成員從零起步，最后獨(dú)立自主完成設(shè)計(jì)了軟件的功能需求、系統(tǒng)框架、前后處理、輸運(yùn)燃耗計(jì)算、截面數(shù)據(jù)庫、智能分析等內(nèi)容。這款軟件現(xiàn)在已成為先進(jìn)核能系統(tǒng)堆芯物理設(shè)計(jì)、輻射屏蔽分析和醫(yī)學(xué)物理劑量評(píng)估等領(lǐng)域重要的自主化分析工具。目前，6人項(xiàng)目攻堅(jiān)小組已經(jīng)發(fā)展成20余人的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，正在全力開發(fā)MagicMC2.0版本，并根據(jù)用戶單位的實(shí)際需求進(jìn)行定制化開發(fā)。

在扎根一線中展現(xiàn)作為

“國家安全離不開先進(jìn)核能的運(yùn)用。在先進(jìn)核能系統(tǒng)中，輻射屏蔽系統(tǒng)重量體積占據(jù)多半，如何給它‘瘦身’，實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，一直是難以攻克的現(xiàn)實(shí)問題?！蹦先A大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師謝金森說。自2011年加入團(tuán)隊(duì)，他全身心地投入核反應(yīng)堆物理理論、數(shù)值計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，于濤帶著團(tuán)隊(duì)研發(fā)新的屏蔽材料，設(shè)計(jì)最優(yōu)算法，這一創(chuàng)新成果目前已成功應(yīng)用。“有用戶單位反饋，我們的設(shè)計(jì)比公司工程師設(shè)計(jì)的重量輕很多，設(shè)計(jì)性能優(yōu)，系統(tǒng)性能安全度更高，我聽了很自豪?！庇跐f。

2015年，昌江核電廠、方家山核電廠相關(guān)負(fù)責(zé)人找到于濤，請(qǐng)團(tuán)隊(duì)解決新核電機(jī)組的換料周期問題，對(duì)機(jī)組換料周期從12個(gè)月延長至18個(gè)月進(jìn)行安全性和設(shè)備可靠性論證。

“換燃料堆芯費(fèi)時(shí)耗力，延長了換芯周期，等于提升了設(shè)計(jì)壽命內(nèi)機(jī)組的發(fā)電時(shí)間，提高了核電廠的效益?！敝x金森說，時(shí)間緊、任務(wù)重，多耽擱一天就多損耗一天的效益。為此，團(tuán)隊(duì)駐扎核電廠兩年，分析了幾十個(gè)系統(tǒng)上百個(gè)循環(huán)的數(shù)據(jù)，最后成功完成論證，成果在昌江核電廠、方家山核電廠得到應(yīng)用。現(xiàn)今，我國多個(gè)核電站的燃料堆芯替換周期均從12個(gè)月延長至18個(gè)月。

南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授隋陽曾在核電廠工作多年，深知發(fā)生核電廠冷卻劑破口事故的危害，輕則燃料堆芯受損、無法發(fā)電，重則可能發(fā)生核泄漏事故。2018年，隋陽開始著力于研發(fā)新型的故障診斷軟件，通過分析流量、流速、溫度等關(guān)鍵參數(shù)的異常數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)預(yù)判核電廠冷卻劑可能出現(xiàn)的破口位置及其規(guī)模。經(jīng)過6年研發(fā)，該軟件已準(zhǔn)備投入核電廠應(yīng)用。

近日，隋陽正忙著為自主研發(fā)的核電軟件投入應(yīng)用做最后的測試工作?！昂穗娷浖呛穗娬具\(yùn)行、維護(hù)的‘神經(jīng)系統(tǒng)’，對(duì)于核電站安全運(yùn)行意義重大?！彼尻栒f。

“行業(yè)有需求，我們必須有作為?！边@是于濤對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的要求。近年來，他帶著團(tuán)隊(duì)成員扎根一線，解決了復(fù)雜堆型的堆芯優(yōu)化設(shè)計(jì)、華龍一號(hào)等自主化三代核電設(shè)計(jì)以及在役核電性能提升的技術(shù)難題。這些研究成果提升了我國反應(yīng)堆技術(shù)研發(fā)水平，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益1.2億元以上。

在交叉協(xié)作中快速成長

“做事讓人放心，做人讓人感動(dòng)”“敢想敢拼、善作善成”“因材施教”“搭建大舞臺(tái)，不唱獨(dú)角戲”……長期以來，團(tuán)隊(duì)勇攀高峰、開放包容、集智攻關(guān)的環(huán)境，幫助團(tuán)隊(duì)成員快速成長。

“你人在哪里，團(tuán)隊(duì)就在哪里?！边@是于濤經(jīng)常對(duì)學(xué)生講的一句話。

“我們經(jīng)常在課題組群里討論科研問題，同學(xué)、師兄師姐們總是不吝分享他們的科研收獲，為我們答疑解惑?！辈┦垦芯可鷦⒊虃フf，“我的本科專業(yè)是軟件工程，課題組因材施教，幫助我在研二找到了研究方向——人工智能在輻射屏蔽設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?！弊x研期間，劉程偉發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文，他希望在團(tuán)隊(duì)持續(xù)深耕人工智能在核領(lǐng)域的應(yīng)用研究。

2020年8月，90后的趙亞楠從哈爾濱工程大學(xué)博士畢業(yè)，想繼續(xù)從事核能應(yīng)用研究，于是選擇加入了團(tuán)隊(duì)。剛到團(tuán)隊(duì)兩個(gè)月，于濤將一個(gè)530萬元的項(xiàng)目交由他來統(tǒng)籌?！白x博期間，我只是一個(gè)一線科研人員，現(xiàn)在，我是一個(gè)項(xiàng)目管理人?！壁w亞楠激動(dòng)地說，這份重任出乎他的意料，感覺“被重視，被認(rèn)可”。在接下來完成項(xiàng)目的兩年里，他常駐扎在用戶單位，同時(shí)對(duì)接三四個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，統(tǒng)籌70多個(gè)子系統(tǒng)的模型測試與調(diào)試。

“這段經(jīng)歷不僅極大提升了我的溝通協(xié)調(diào)能力，更讓我對(duì)先進(jìn)核能系統(tǒng)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)?！?021年，趙亞楠成長為團(tuán)隊(duì)的碩士生導(dǎo)師。2022年10月，他進(jìn)入博士后流動(dòng)站工作，現(xiàn)已順利出站回校。

“為他們確定方向，給他們兜底，放手讓他們?nèi)ジ伞！睂?duì)待學(xué)生和老師，于濤總是面帶笑容，充滿信任。在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)多人成長為博士生導(dǎo)師，多人入選省級(jí)人才項(xiàng)目。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)成立“核研社”“核反應(yīng)堆控制本科生興趣小組”等多個(gè)科研興趣小組，把專業(yè)導(dǎo)師制融入科研興趣小組，鼓勵(lì)各專業(yè)、各年級(jí)的本科生參與科研活動(dòng)，讓他們在參與科研項(xiàng)目中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，拓寬學(xué)術(shù)視野，增強(qiáng)科研自信心。

“學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室傳幫帶，讓高年級(jí)學(xué)生在指導(dǎo)過程中發(fā)現(xiàn)自己的不足，低年級(jí)學(xué)生能進(jìn)行第一手科研訓(xùn)練?！眻F(tuán)隊(duì)成員曾文杰說，他深耕教學(xué)一線，獲多個(gè)省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)。近年來，在團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下，近30名優(yōu)秀本科生被保研到清華大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、西安交通大學(xué)等國內(nèi)著名“雙一流”大學(xué)。

“今后我們將全力以赴，重點(diǎn)突破先進(jìn)核能設(shè)計(jì)與安全的關(guān)鍵核心技術(shù)，加快培育國家急需的創(chuàng)新型人才，讓先進(jìn)核能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更優(yōu)化、運(yùn)行更可靠、防護(hù)更安全、退役更友好。”于濤對(duì)記者說。

（記者 禹愛華 龍 軍 通訊員 夏文輝 張亞妮）