于濤教授對團隊成員進行技術指導。資料圖片

史薇薇繪

【人才強國新征程】

“別看它小，卻可以突破電力能源制造和存儲的空間、質量、成本等限制，未來大有作為。”在位于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、教授于濤指著一個灰色的微型可移動式核反應堆電源模型說，這款電源可適用于陸地、海島等多個常規(guī)電力輸出場景，可部署在地震、洪水、大風等極端自然災害現(xiàn)場，為應急救援提供穩(wěn)定的電力供應。

推動新型能源體系建設，核電作為優(yōu)質高效的清潔能源，發(fā)揮著重要作用?！盀樾滦湍茉大w系建設貢獻力量，南華何為？”于濤說，“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(xù)開展關鍵核心技術攻關，取得一系列創(chuàng)新性成果，多次獲國家發(fā)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。團隊基于微型可移動式核反應堆電源項目入選教育部創(chuàng)新團隊。

在攻堅克難中增長才干

2023年，完成博士后工作的劉紫靜，一歸國就回到團隊，馬不停蹄地投入先進核能系統(tǒng)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，于濤正帶著團隊成員“爬坡過坎”，全力攻關超臨界水冷堆系統(tǒng)開發(fā)子項目?！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家的執(zhí)著和無私奉獻，這堅定了我報國的決心?！眲⒆响o說。

超臨界水冷堆被國際上選定為第四代核能系統(tǒng)長遠開發(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)濟性和安全性更好的特點。西方國家已經(jīng)對該系統(tǒng)研發(fā)了數(shù)十年。

那時團隊參與該項目研發(fā)的僅有6個人，其中只有兩名老師。于濤邊教邊干，其他人邊學邊干，每天加班加點?！盀閲易鍪?，不必計較得失?！痹谌缙谕瓿沙R界水冷堆系統(tǒng)開發(fā)子項目的任務之后，其他項目也紛至沓來，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(yè)，并說服愛人趙鵬程加入團隊，成為科研的“夫妻搭檔”。從事物理堆芯方案設計研究的劉紫靜和致力于熱工安全性能分析研究的趙鵬程，正好是反應堆設計的前后端研究。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項目。

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件。2017年，于濤帶領團隊進行多功能數(shù)智化蒙特卡羅程序平臺MagicMC研發(fā)。“軟件設計必須安全可控，要走自主化、差異化、特色化的軟件開發(fā)之路。”于濤跟團隊成員強調(diào)。

但是，團隊大部分成員都沒有大型軟件開發(fā)經(jīng)驗，實現(xiàn)軟件自主開發(fā)談何容易。于是，于濤成立了6人項目攻堅小組，通過理論與實踐相結合，邊學、邊做、邊測試、邊改，努力解決軟件研發(fā)過程中的關鍵技術難題。

“一行一行寫代碼，一個一個調(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(yè)后加入團隊，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(jīng)5年多的MagicMC1.0版本問世了。團隊成員從零起步，最后獨立自主完成設計了軟件的功能需求、系統(tǒng)框架、前后處理、輸運燃耗計算、截面數(shù)據(jù)庫、智能分析等內(nèi)容。這款軟件現(xiàn)在已成為先進核能系統(tǒng)堆芯物理設計、輻射屏蔽分析和醫(yī)學物理劑量評估等領域重要的自主化分析工具。目前，6人項目攻堅小組已經(jīng)發(fā)展成20余人的項目團隊，正在全力開發(fā)MagicMC2.0版本，并根據(jù)用戶單位的實際需求進行定制化開發(fā)。

在扎根一線中展現(xiàn)作為

“國家安全離不開先進核能的運用。在先進核能系統(tǒng)中，輻射屏蔽系統(tǒng)重量體積占據(jù)多半，如何給它‘瘦身’，實現(xiàn)小型化、輕量化，一直是難以攻克的現(xiàn)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，他全身心地投入核反應堆物理理論、數(shù)值計算方法與實驗技術研究。

為實現(xiàn)這一目標，于濤帶著團隊研發(fā)新的屏蔽材料，設計最優(yōu)算法，這一創(chuàng)新成果目前已成功應用?！坝杏脩魡挝环答仯覀兊脑O計比公司工程師設計的重量輕很多，設計性能優(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、方家山核電廠相關負責人找到于濤，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個月進行安全性和設備可靠性論證。

“換燃料堆芯費時耗力，延長了換芯周期，等于提升了設計壽命內(nèi)機組的發(fā)電時間，提高了核電廠的效益?！敝x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，團隊駐扎核電廠兩年，分析了幾十個系統(tǒng)上百個循環(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用?，F(xiàn)今，我國多個核電站的燃料堆芯替換周期均從12個月延長至18個月。

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(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、溫度等關鍵參數(shù)的異常數(shù)據(jù)，精準預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)，該軟件已準備投入核電廠應用。

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

“行業(yè)有需求，我們必須有作為。”這是于濤對團隊成員的要求。近年來，他帶著團隊成員扎根一線，解決了復雜堆型的堆芯優(yōu)化設計、華龍一號等自主化三代核電設計以及在役核電性能提升的技術難題。這些研究成果提升了我國反應堆技術研發(fā)水平，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益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”“敢想敢拼、善作善成”“因材施教”“搭建大舞臺，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(huán)境，幫助團隊成員快速成長。

“你人在哪里，團隊就在哪里。”這是于濤經(jīng)常對學生講的一句話。

“我們經(jīng)常在課題組群里討論科研問題，同學、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計中的應用?！弊x研期間，劉程偉發(fā)表多篇高水平學術論文，他希望在團隊持續(xù)深耕人工智能在核領域的應用研究。

2020年8月，90后的趙亞楠從哈爾濱工程大學博士畢業(yè)，想繼續(xù)從事核能應用研究，于是選擇加入了團隊。剛到團隊兩個月，于濤將一個530萬元的項目交由他來統(tǒng)籌?！白x博期間，我只是一個一線科研人員，現(xiàn)在，我是一個項目管理人。”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”。在接下來完成項目的兩年里，他常駐扎在用戶單位，同時對接三四個科研團隊，統(tǒng)籌70多個子系統(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，更讓我對先進核能系統(tǒng)有了進一步的認識?！?021年，趙亞楠成長為團隊的碩士生導師。2022年10月，他進入博士后流動站工作，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??！睂Υ龑W生和老師，于濤總是面帶笑容，充滿信任。在他的帶領下，團隊多人成長為博士生導師，多人入選省級人才項目。

同時，團隊成立“核研社”“核反應堆控制本科生興趣小組”等多個科研興趣小組，把專業(yè)導師制融入科研興趣小組，鼓勵各專業(yè)、各年級的本科生參與科研活動，讓他們在參與科研項目中培養(yǎng)創(chuàng)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(fā)現(xiàn)自己的不足，低年級學生能進行第一手科研訓練。”團隊成員曾文杰說，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(yōu)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(nèi)著名“雙一流”大學。

“今后我們將全力以赴，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(chuàng)新型人才，讓先進核能系統(tǒng)的設計更優(yōu)化、運行更可靠、防護更安全、退役更友好。”于濤對記者說。

（光明日報記者 禹愛華 龍 軍 通訊員 夏文輝 張亞妮）

責編：張芷瑜

一審：張芷瑜

二審：張馬良

三審：熊佳斌

來源：光明日報