【人才強國新征程】
光明日報記者 禹愛華 龍 軍 光明日報通訊員 夏文輝 張亞妮
「別看它小，卻可以突破電力能源制造和儲存的空間、品質、成本等限制，未來大有作為。」在位於湖南衡陽的南華大學核學樓外，南華大學先進核能技術設計與安全團隊負責人、教授於濤指著一個灰色的微型可移動式核子反應爐電源模型說，這款電源可適用於陸地、海島等多個常規電力輸出場景，可部署在地震、洪水、大風等極端自然災害現場，為應急救援提供穩定的電力供應。
推動新型能源體系建設，核電作為優質高效的清潔能源，發揮著重要作用。「為新型能源體系建設貢獻力量，南華何為？」於濤說，「這一直是團隊每一個成員心中最大的課題。」
20余年來，團隊瞄準這一重大課題，持續開展關鍵核心技術攻關，取得一系列創新性成果，多次獲國家發明獎、國家科技進步獎。2023年，南華大學先進核能技術設計與安全實驗室入選教育部重點實驗室。2024年，團隊獲評「全國工人先鋒號」榮譽。團隊基於微型可移動式核子反應爐電源計畫入選教育部創新團隊。
在攻堅克難中增長才幹
2023年，完成博士後工作的劉紫靜，一歸國就回到團隊，馬不停蹄地投入先進核能系統設計、物理熱工分析方法研究中。
劉紫靜回憶，2011年大四時，她成功保送讀研，得以提前進入團隊開展科研工作。那時，於濤正帶著團隊成員「爬坡過坎」，全力攻關超臨界水冷堆系統開發子計畫。「大家幹勁十足，經常一幹一通宵，幾乎每天都在吃泡面。我在老師身上看到了科學家的執著和無私奉獻，這堅定了我報國的決心。」劉紫靜說。
超臨界水冷堆被國際上選定為第四代核能系統長遠開發的6種堆型之一，具有系統簡單、裝置尺寸小、熱效率高、經濟性和安全性更好的特點。西方國家已經對該系統研發了數十年。
於濤教授對團隊成員進行技術指導。資料圖片
那時團隊參與該計畫研發的僅有6個人，其中只有兩名老師。於濤邊教邊幹，其他人邊學邊幹，每天加班加點。「為國家做事，不必計較得失。」在如期完成超臨界水冷堆系統開發子計畫的任務之後，其他計畫也紛至沓來，源源不斷地交由團隊承擔。
劉紫靜在這一過程中得以迅速成長，順利完成碩士博士學業，並說服愛人趙鵬程加入團隊，成為科研的「夫妻搭檔」。從事物理爐心方案設計研究的劉紫靜和致力於熱工安全效能分析研究的趙鵬程，正好是反應爐設計的前後端研究。兩人合作搞科研，均已成為副教授、碩士生導師，獲得了多個國家級科研計畫。
長期以來，以美歐為主的國家對中國封鎖高端核設計分析軟體。2017年，於濤帶領團隊進行多功能數智化蒙特卡羅程式平台MagicMC研發。「軟體設計必須安全可控，要走自主化、差異化、特色化的軟體開發之路。」於濤跟團隊成員強調。
但是，團隊大部份成員都沒有大型軟體開發經驗，實作軟體自主開發談何容易。於是，於濤成立了6人計畫攻堅小組，透過理論與實踐相結合，邊學、邊做、邊測試、邊改，努力解決軟體研發過程中的關鍵技術難題。
「一行一行寫程式碼，一個一個偵錯Bug（漏洞），我們不知經歷過多少次失望甚至絕望。每次遇到問題，我們就復盤找原因，查閱相關文獻，學習相關課程，集智攻關讓絕望變成希望。」小組組長陳珍平笑著說。他2015年從中國科學技術大學博士畢業後加入團隊，目前已成為南華大學核科學技術學院副院長。
2022年7月，歷經5年多的MagicMC1.0版本問世了。團隊成員從零起步，最後獨立自主完成設計了軟體的功能需求、系統框架、前後處理、輸運燃耗計算、截面資料庫、智慧分析等內容。這款軟體現在已成為先進核能系統爐心物理設計、放射線遮蔽分析和醫學物理劑量評估等領域重要的自主化分析工具。目前，6人計畫攻堅小組已經發展成20余人的計畫團隊，正在全力開發MagicMC2.0版本，並根據使用者單位的實際需求進行客製化開發。
在紮根一線中展現作為
「國家安全離不開先進核能的運用。在先進核能系統中，放射線遮蔽系統重量體積占據多半，如何給它‘瘦身’，實作小型化、輕量化，一直是難以攻克的現實問題。」南華大學核科學技術學院教授、博士生導師謝金森說。自2011年加入團隊，他全身心地投入核子反應爐物理理論、數值計算方法與實驗技術研究。
為實作這一目標，於濤帶著團隊研發新的遮蔽材料，設計最優演算法，這一創新成果目前已成功套用。「有使用者單位反饋，我們的設計比公司工程師設計的重量輕很多，設計效能優，系統效能安全度更高，我聽了很自豪。」於濤說。
2015年，昌江核電廠、方家山核電廠相關負責人找到於濤，請團隊解決新核電機組的換料周期問題，對機組換料周期從12個月延長至18個月進行安全性和裝置可靠性論證。
「換燃料爐心費時耗力，延長了換芯周期，等於提升了設計壽命內機組的發電時間，提高了核電廠的效益。」謝金森說，時間緊、任務重，多耽擱一天就多損耗一天的效益。為此，團隊駐紮核電廠兩年，分析了幾十個系統上百個迴圈的數據，最後成功完成論證，成果在昌江核電廠、方家山核電廠得到套用。現今，中國多個核電廠的燃料爐心替換周期均從12個月延長至18個月。
史薇薇繪
南華大學核科學技術學院教授隋陽曾在核電廠工作多年，深知發生核電廠冷卻劑破口事故的危害，輕則燃料爐心受損、無法發電，重則可能發生核泄漏事故。2018年，隋陽開始著力於研發新型的故障診斷軟體，透過分析流量、流速、溫度等關鍵參數的異常數據，精準預判核電廠冷卻劑可能出現的破口位置及其規模。經過6年研發，該軟體已準備投入核電廠套用。
近日，隋陽正忙著為自主研發的核電軟體投入套用做最後的測試工作。「核電軟體是核電廠執行、維護的‘神經系統’，對於核電廠安全執行意義重大。」隋陽說。
「行業有需求，我們必須有作為。」這是於濤對團隊成員的要求。近年來，他帶著團隊成員紮根一線，解決了復雜堆型的爐心最佳化設計、華龍一號等自主化三代核電設計以及在役核電效能提升的技術難題。這些研究成果提升了中國反應爐技術研發水平，產生直接經濟效益1.2億元以上。
在交叉協作中快速成長
「做事讓人放心，做人讓人感動」「敢想敢拼、善作善成」「因材施教」「搭建大舞台，不唱獨角戲」……長期以來，團隊勇攀高峰、開放包容、集智攻關的環境，幫助團隊成員快速成長。
「你人在哪裏，團隊就在哪裏。」這是於濤經常對學生講的一句話。
「我們經常在課題群組裏討論科研問題，同學、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。」博士研究生劉程偉說，「我的本科專業是軟體工程，課題組因材施教，幫助我在研二找到了研究方向——人工智慧在放射線遮蔽設計中的套用。」讀研期間，劉程偉發表多篇高水平學術論文，他希望在團隊持續深耕人工智慧在核領域的套用研究。
2020年8月，90後的趙亞楠從哈爾濱工程大學博士畢業，想繼續從事核能套用研究，於是選擇加入了團隊。剛到團隊兩個月，於濤將一個530萬元的計畫交由他來統籌。「讀博期間，我只是一個一線科研人員，現在，我是一個計畫管理人。」趙亞楠激動地說，這份重任出乎他的意料，感覺「被重視，被認可」。在接下來完成計畫的兩年裏，他常駐紮在使用者單位，同時對接三四個科研團隊，統籌70多個子系統的模型測試與偵錯。
「這段經歷不僅極大提升了我的溝通協調能力，更讓我對先進核能系統有了進一步的認識。」2021年，趙亞楠成長為團隊的碩士生導師。2022年10月，他進入博士後流動站工作，現已順利出站回校。
「為他們確定方向，給他們兜底，放手讓他們去幹。」對待學生和老師，於濤總是面帶笑容，充滿信任。在他的帶領下，團隊多人成長為博士生導師，多人入選省級人才計畫。
同時，團隊成立「核研社」「核子反應爐控制本科生興趣小組」等多個科研興趣小組，把專業導師制融入科研興趣小組，鼓勵各專業、各年級的本科生參與科研活動，讓他們在參與科研計畫中培養創新能力，拓寬學術視野，增強科研自信心。
「學生進入實驗室傳幫帶，讓高年級學生在指導過程中發現自己的不足，低年級學生能進行第一手科研訓練。」團隊成員曾文傑說，他深耕教學一線，獲多個省級教學成果獎。近年來，在團隊的指導下，近30名優秀本科生被保研到清華大學、中國科學技術大學、西安交通大學等國內著名「雙一流」大學。
「今後我們將全力以赴，重點突破先進核能設計與安全的關鍵核心技術，加快培育國家急需的創新型人才，讓先進核能系統的設計更最佳化、執行更可靠、防護更安全、退休更友好。」於濤對記者說。
【光明日報】（2024年12月15日 07版）
來源：光明網-【光明日報】
