十年風雨路,凝心鑄輝煌。黨的十八大以來,原子能院作為國家核科技發展策源地和基礎性、前瞻性、先導性、工程性核科研綜合基地,始終肩負強核報國神圣使命,為中核集團“三位一體”奮斗目標實現提供重要支撐,為強化國家戰略科技力量、全面提升核工業核心競爭力奠定了堅實基礎。
為喜迎黨的二十大勝利召開,院官微開設“原子能院這十年”專欄,陸續推出系列文章,聚焦十年來原子能院在強化基礎研究、攻堅重點領域、突破關鍵技術、推動核技術應用等方面取得的突出成就,展現新時代四〇一人搶抓重大戰略機遇、勇攀科技高峰的創新風采。
2021年10月,國家重點研發計劃——“高性能計算”專項“數值反應堆原型系統開發及示范應用”項目亮相國家“十三五”科技創新成就展“高新技術”展區。那一刻,原子能院項目團隊成員無不百感交集,激動而自豪。從播種孕育、勤奮耕作到碩果累累,往事像電影膠片一般,從大家眼前一幕幕閃過。
數值反應堆建設惠及民生,科研人員可在超級計算機上利用數值堆開展多方面的模擬研究,從而降低反應堆工程建設成本,提高反應堆安全性,促進核廢物最小化,帶來顯著的社會和經濟效益。這是反應堆技術與超級計算機深度融合的前沿技術,也是核工業先進國家競相研發的熱點。
數值反應堆原型系統
2017年,原子能院接到了這個光榮而艱巨的任務。“數值反應堆原型系統開發及示范應用”項目不僅涉及核反應堆、超級計算機、軟件工程三大領域,還涵蓋核反應堆物理、熱工、結構、燃料、材料五大核心專業。技術新、難度大、周期長、協作單位較多、上下游配合復雜等原因,成為了項目不易攻克的“幾大難”。而與之形成對比的是,大部分團隊成員都是第一次從事數值反應堆的研究工作。對于這塊“難啃的硬骨頭”,團隊秉持著自立自強、勇攀高峰的信念,決心加快突破這項關鍵核心技術。
為貫徹落實國家創新驅動發展戰略,形成創新攻關合力,原子能院聯合北京科技大學、中科院網絡中心等10家單位共同承研。各單位團結協作,共克時艱,構建了產學研用一體化的創新網絡。這支百余人的團隊就此拉開了戰幕。
項目負責人和課題負責人將系統工程思想融入項目,加強頂層設計,超前謀劃,精心準備,聯合多家單位,組織培養了一支“核+超算+系統工程”跨領域的融合團隊。“科研之路就像登山,過程往往充滿著困難、挫折和風險,但只要我們擁有潛心鉆研、堅持不懈的創新精神,就能不斷前進,取得成功!”在科學組織、協調攻關的保障下,項目實現了一個又一個重大節點。
一滴水很容易消逝,然而匯入大海則會展現其無限的生命力。雖然研發過程中,每個人只負責攻關鉆研某個具體的技術問題,但是每項任務的完成都離不開上下游的輸入、輸出配合及最后的總集成。在“小核心、大協作”理念的指引下,一種強烈的歸屬感在大家心中油然而生,每位成員都以團隊為榮,都在為實現共同的目標而努力。這支團隊平均年齡只有三十多歲,為了心中的夢想,他們與家人聚少離多,敲代碼敲到手腕得了腱鞘炎,經常半夜還在微信群里討論技術難題……他們用默默的苦干實干詮釋著“以身許國、敢為人先、嚴謹求實”的院訓。“人心齊,泰山移”,在2019年進行中期檢查時,項目超額完成階段性目標,關鍵技術實現新突破,項目團隊獲得了由科技部頒發的"項目優秀執行團隊"獎。
“數值反應堆原型系統開發及示范應用”項目4項主要亮點成果展示
秉承“瞄準應用痛點、發揮超算優勢、聚焦核心技術、發展自主軟件”的實施原則,項目團隊完成了面向E級超算的反應堆物理、熱工水力、結構力學、燃料及材料等5個核心專業7個數值堆數學物理模型構建;突破多物理場高保真耦合模擬、核材料輻照效應多時空尺度耦合計算、混合架構超大規模并行優化、大規模并行數值模擬程序的驗證與確認等4項關鍵核心技術;研發了5類12款高性能數值模擬應用軟件系統,建成國內首個基于E級超算的數值反應堆原型系統(簡稱CVR1.0系統),并在國家重大專項工程堆芯計算分析和材料性能評價方面實現了典型示范應用;出版專著1部,發表論文51篇,申請專利48項,登記軟件著作權13項,注冊商標11項,發布企業標準3項。
2021年12月底,“數值反應堆原型系統開發及示范應用”項目通過國家科技部高技術中心組織的綜合績效評價,績效等級為“優秀”,并被評定為“核心技術達國際并跑、局部領跑水平”。這是我國核事業發展中又一具有里程碑意義的進展。多年的歷練,也使數值反應堆研發團隊將愛國與拼搏的信念刻進了自己的座右銘,他們將一步一個腳印向著全面提升現代核反應堆研發設計能力的目標不斷前進,繼續為數字中國建設貢獻中核智慧和中核力量。