核安全是核能发展的生命线，开发更加安全更加高效的新型核能系统势在必行。中子在核能系统中被称作“灵魂”，中子问题也是核能安全的源头问题。新型核能系统（先进裂变堆和聚变堆等）的结构、材料与中子源特性复杂，致使系统内中子行为过程描述极其复杂，其准确求解一直是世界性难题，传统中子学理论和方法已面临严重挑战：简化的规则建模和过程孤立的输运理论与方法不再适用。项目组历时22年发展了支持新型核能系统发展的中子输运理论，在该基础上创新提出了中子数量倍增和能量高效提取的中子利用方法。在中子学领域做出一系列原创性工作，主要包括：发展了多过程直接耦合的中子输运理论及非规则精准建模方法，解决了复杂系统核设计与安全评价准确高效计算的难题。建立了概率论与确定论直接耦合的物理模型，发展了系列高效数学求解算法，使新型核能系统的大空间全过程精准核设计与安全评价成为现实。掌握了中子触发的核素嬗变性能动态演化规律，提出了裂变堆中子数量安全高效倍增方法，为核废料永久处理开辟了一条新途径。发现了引入乏料钚可使系统对驱动中子源的功率要求降低2个量级以上,纠正了国际原有认识“利用可预见技术不可能实现长寿命高毒性放射性裂变产物有效嬗变”。揭示了中子关联多物理场内核热沉积与传递行为规律，解决了聚变堆强中子辐射和强磁场条件下难以实现中子能量安全高效提取的难题。阐明了多级插件解耦多物理场相互作用的“核热逐级循环”机理，冷却剂出口温度可超过1000℃,突破国际液态金属核能系统温度设计限值。项目组发展的新理论、方法及软件在美、欧、日等50个国家618家知名核领域单位、23个国际重大核工程项目获得重要应用：应用于中国首个自主三代商用核电堆型“华龙一号”核设计验证，满足其软件自主化需要；被能源领域规模最大的科技合作项目“国际热核实验堆ITER”选为标准模型和基准软件，发现并纠正了ITER原有核设计错误，消除潜在运行风险；被国际同行评价为“represents a major contribution to the progress made in recent years in the field of neutronis”。项目组就该成果发表SCI论文115篇，其中20篇主要论文SCI他引1065次（8篇代表性论文SCI他引614次，单篇最高SCI他引107次)；5篇论文入选ESI十年全球Top 1%“高被引论文”;5篇在核工程领域权威期刊Fus. Eng. & Des.建刊以来全部论文中被引排名Top0.1%；2篇入选“中国百篇最具影响优秀国内学术论文”；出版专著3部；获发明专利13项、软著5项。
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