<正>《核科学与工程》是由中国科学技术协会主管,中国核学会主办的原子能技术类核心期刊,本刊已纳入中文科技期刊要目总览(2023版)、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊核心库.被多家国内外著名检索系统收录。自1981年创刊以来,始终秉承传播核领域最新成果、促进核科学与工程研究成果交流的办刊宗旨,服务核领域内专家和科研人员。期刊收录核科学技术与工程类具有创造性科研成果文章,主要栏目设置:核反应堆工程与物理、核聚变、核安全、核化学等核科学与工程相关栏目。
发展核电是实现“双碳”目标的重要选择，现阶段我国正处于核电发展的机遇期，但随着近年来核电项目的规模化发展，沿海可选新厂址已经接近饱和状态，按照目前预计，在2035年沿海厂址将实际开发完毕。按能源行业专家普遍共识，在“双碳”目标下，启动内陆核电只是时机问题。某三代核电技术作为我国具有自主知识产权的技术，将是后续内陆核电建设的重要选择之一。内陆核电厂建设是涉及技术因素、经济因素和社会因素的综合性难题，本文抛除经济因素和社会因素，系统性梳理国内外法规标准要求、分析了内陆核电厂建设的关键考虑因素，针对某三代核电技术在内陆建设提出了重要度最高的3个方面因素，识别出其内陆核电厂建设需要重点关注放射性废液处理、严重事故后放射性废液包容以及外部自然灾害应对等方面内容，并开展了相应的技术方案研究，为后续内陆核电厂址的开放提供技术保障。
为解决核电厂核仪表系统异常信号故障排查难题，研制了便携式信号检测与故障定位装置。该装置结合源量程脉冲信号、中间量程与功率量程多数量级弱电流信号的特点，设计了针对性的信号采集、处理电路以及数据分析软件。该装置可实现对系统源量程、中间量程与功率量程探测器信号的连续检测与记录，可按实际系统设计特点在不同位置接入信号回路进行异常信号的定位。实际应用情况证明该装置显著地提升了异常信号故障的处理效率。
套管型、平板型燃料组件已经在国内外新型研究堆中得到应用，由于这类燃料结构紧凑，故可有效提高堆芯功率密度和中子注量率。这些燃料组件的冷却剂流道是彼此分隔的平行窄缝通道，通道之间的流量分配是决定燃料元件两侧功率分配和芯块最高温度的关键。本文基于流体质量守恒方程和动量守恒方程，经过合理简化和数学推导给出了特定条件下并联窄缝通道流量分配结果的近似解。结合两种燃料冷却剂通道几何特点，进一步给出了便于工程计算的简化形式。本文可为相关反应堆燃料组件优化设计提供参考，也可为燃料组件水力学实验结果分析和计算程序验证提供理论指导。
针对双碳背景下企业不断增加的基于可再生能源的工业蒸汽需求现状，开展针对某大型AP1000非能动核电厂大规模工业供汽的可行性研究，包括工艺方案、主设备选型、堆机解耦控制策略、热力系统热平衡计算及接口参数优化等方面。结果表明，在合理确定工业蒸汽参数、采用新型堆跟“机”（电+热负荷）匹配及控制模式、选择高效的蒸汽转换设备基础上，实现核电厂大规模工业供汽是切实可行的，本文核电厂供汽方案能保证较高的安全性及可靠性。本文作为核电厂实施供汽改造实现热电联产运行初步探讨，也为其他拟开展工业供汽的在运、新建、在建核电厂提供一定的借鉴。
液态铅铋合金在流动状态下会使其接触的材料受到腐蚀、磨蚀、冲刷等作用，造成冷却剂内产生不溶性的腐蚀、磨蚀以及冲刷产物。燃料组件是产生不溶性颗粒物的典型区域，为了避免颗粒物沉积造成堆芯释热能力下降，需对其内部颗粒物的沉积特性开展数值分析研究。本文利用Fluent离散相模型（DPM）对液态铅铋合金棒束通道中颗粒物的沉积特性进行了数值分析，得到了不同颗粒物粒径、颗粒物入口体积分数以及铅铋合金流量对棒束通道中颗粒物沉积特性的影响规律。研究结果表明，棒束通道中，颗粒物的沉积速率及沉积率随颗粒物粒径的增长呈现先上升后下降的趋势；入口体积分数和入口质量流量对棒束通道中小粒径颗粒物的沉积速率以及沉积率的影响较小；小粒径颗粒物更难以沉积在棒束通道中，沉积的主要区域集中在元件棒与绕丝的交界处，且随着粒径增大，棒束出口处的颗粒物沉积量也变大。
以CNP600机组为研究对象，通过理论分析和堆芯核设计程序模拟计算，对反应堆在碘坑中启动的轴向功率偏差变化和控制进行了分析。结果表明，受轴向功率偏差与堆芯功率的关系、功率调节棒对轴向功率偏差的控制能力以及停堆后氙毒的变化特性影响，CNP600机组在碘坑中启动时，轴向功率偏差极易违反运行技术规格书。
在反应堆运行过程中，随机弥散于芯块中的TRISO燃料颗粒的尺寸会因燃耗的增加而发生变化。为揭示在六棱柱基体中TRISO燃料颗粒位置和尺寸随机分布对燃料芯块温度分布的影响，同时建立相关导热模型，对位置随机分布，尺寸服从正态分布或均匀分布的燃料颗粒通过相关算法进行生成，并使用ANSYS软件对六棱柱基体进行建模，通过数值模拟获得了燃料芯块三维温度场分布。本文对燃料芯块的最高温度进行了统计分析，同时依赖已建立的“双区”导热模型和不同几何简化方法对燃料芯块中心横截面的径向温度分布进行了预测，并与现有的多种等效导热模型进行了对比。研究发现，燃料芯块最高温度近似服从正态分布规律，“双区”模型能够在同时考虑颗粒尺寸和位置随机分布的情况下保守地对六棱柱形TRISO基燃料的最高温度进行预测。
本文调研了现阶段能源行业智能化建设现状和关键技术并作了总结，并基于总结分析智能化技术在核电领域中实现应用的可行性。首先，从国家政策方针和企业实际发展方向出发，将能源行业智能化建设分为智能感知、智能控制、智能维护、智能巡检、能源物流网、智能市场决策和智能运维七大类；其次，分成能源互联网、综合能源、新能源、核电行业、火电行业及人工智能几个方向，调查了国内外能源行业智能化建设的发展脉络和相关政策；最后基于相关技术提取出包括机器人、区块链和数字孪生技术在内的集成技术和可以与集成技术结合作为理论支撑的内嵌算法，对这些关键技术作了更详尽的分析并给出相关案例，其中将内嵌算法分为了基于知识的算法、基于模型的算法和数据驱动的算法；最后，对关键技术在我国的发展水平和配套能力进行了总结并给出了建议。
安全壳地坑过滤器是研究堆的关键重要设备，其功能为失水事故工况下实现再循环冷却堆芯保证反应堆安全。由于本研究堆在设备布置、碎渣源项与常规核电厂差异较大，对安全壳地坑过滤器提出了新的要求。为了保证反应堆安全需开展新型安全壳地坑过滤器样机研制和分析，并通过碎渣压降试验及化学效应试验对地坑过滤器性能进行试验验证，为地坑过滤系统再循环过滤安全功能的实现提供技术支持。