张广春 - 哈尔滨工业大学 - 能源科学与工程学院

研究领域

反应堆物理分析（Reactor Physics Analysis）是研究核反应堆工作原理、设计、分析和运行的科学领域。它是核工程的一个重要分支，主要关注核反应堆中的中子行为、核反应过程、燃料行为、核燃料周围的材料特性以及热工水力学等方面。反应堆物理分析的目标是确保核反应堆的安全和高效运行，并为反应堆的设计和改进提供理论依据。反应堆物理主要包括以下几个方面：中子输运：中子在反应堆内的产生、传播、吸收和散射行为是反应堆物理的核心。中子输运方程描述了这些过程，反应堆物理学家使用各种数值方法（如蒙特卡洛模拟和确定论方法）来求解中子输运方程。反应堆动力学：研究反应堆在正常运行和事故状况下的瞬态响应。这包括了解如何控制和调节反应堆功率，以及如何预测和分析反应堆在各种情况下的行为。燃料行为：研究反应堆燃料的热力学和力学性能，以及它们随着燃烧和辐照时间的演变。这包括研究燃料的裂变产物、气体释放、热传导和结构完整性等方面。辐射防护和屏蔽：研究如何设计和评估反应堆的屏蔽结构，以保护人员和环境免受辐射损害。这涉及到对辐射源、屏蔽材料和屏蔽结构的计算和分析。反应堆设计和优化：基于上述各个方面的研究，反应堆物理学家会参与到反应堆的设计、改进和评估工作中，以确保其在安全、经济和可靠的前提下满足设计指标和运行要求。反应堆物理分析是确保核能领域可持续发展的重要支柱，它为核反应堆的设计、建造、运行和监管提供了关键的理论支持。本人的研究方向主要集中在以下几个方面：高保真数值反应堆作为研发主力参与有限元与特征线方法耦合全堆输运方法建立和PROTEUS-MOC程序开发，在高阶有限元特征线耦合方法、TLPCMFD加速算法和IQS、PCQS准静态方法等方面开展了研究工作。反应堆屏蔽基于离散纵标方法开发了反应堆屏蔽分析程序Marvin，实现了多种离散格式，多种先进数值迭代算法。C%2B%2B与Fortran混编，开放Python API，满足用户二次开发需求。经过VENUS-3和HBR-2国际基准题验证，具有较高的计算精度。先进中子输运算法开展了离散纵标间断有限元方法和并行算法研究，研制了并行输运计算程序TARS，基于Takeda基准题进行了初步验证和并行性能测试。

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