辐射团队围绕核反应堆、核设施等核能领域重大应用,研制一套高精度、高分辨率的粒子输运软件系统JPTS,涵盖三维可视化交互精细建模、辐射屏蔽计算、多物理耦合计算等特色功能,为核反应堆及核设施辐射屏蔽设计、反应堆堆芯物理分析和临界安全分析、燃料优化设计、核应急事故分析等提供系统级解决方案。

主要用户:中广核研究设计院、上海核工程研究设计院、中国原子能研究院、中国工程物理研究院、中国核动力研究设计院、中国核电工程有限公司等。

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核心能力

(1) 快速、可视、交互建模能力。实例:千万量级规则几何体的反应堆堆芯模型一天内完成建模。

(2) 多尺度复杂装置的精细建模能力。实例:覆盖任意常用二次曲面描述的几何体、支持任意复杂布尔运算,几何尺度从毫米到数十米。

(3) 准确的辐射屏蔽性能预测能力。实例:秦山反应堆系列模型屏蔽计算结果与实测值相符合,指导CAP1400全方位的屏蔽设计。

(4) 输运-燃耗-热工多物理耦合计算能力。实例:超百万燃耗区的宁德核电站压水堆模型首燃料循环计算。

(5) 超大规模并行计算能力,可实现大规模复杂问题求解,更快速求解。实例:200核并行实现千亿量级自由度的CFR600精细模型SN求解;3.1小时720核并行完成复杂装置SG-III精细模型4亿MC粒子求解。


研究方向

(1) 蒙特卡罗(MC)粒子输运模拟方法及降低方差技巧;

(2) 离散纵标(SN)粒子输运计算方法与离散格式;

(3) MC和SN粒子输运解算器库研制;

(4) 组合几何模型前处理可视建模算法研究及可计算模型转换研究。