<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1671629984184/1671629984184.jpg" width="808" height="539" /></p> <p>核科學與工程系(NSE) John Clark Hardwick職業(yè)發(fā)展教授Koroush Shirvan知道，核工業(yè)傳統(tǒng)上一直對創(chuàng)新持謹慎態(tài)度，直到它們被證明具有實用性。因此，他堅持不懈地專注于研究中的實際應(yīng)用，這項工作為他贏得了美國核學會頒發(fā)的2022年反應(yīng)堆技術(shù)獎。Shirvan說:&ldquo;該獎項通常表彰在反應(yīng)堆設(shè)計領(lǐng)域做出實際貢獻的人，而不是學術(shù)界。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些&ldquo;實際貢獻&rdquo;之一是在耐事故燃料領(lǐng)域，這是美國核管理委員會在2011年福島第一核電站事故后推出的一個項目。Shirvan說，這個項目的目標是開發(fā)出能夠耐受高溫的新型核燃料。他的團隊由來自16個國家的學生組成，正在研究多種成分和制作方法的可能性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan研究的另一個方面是輻射如何影響反應(yīng)堆的傳熱機制。研究小組發(fā)現(xiàn)燃料腐蝕是驅(qū)動力。&ldquo;(這項研究)從實用的角度告訴我們核燃料在反應(yīng)堆中的表現(xiàn)。&rdquo;Shirvan說。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>優(yōu)化核反應(yīng)堆設(shè)計</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>在蓋恩斯維爾的佛羅里達大學(University of Florida at Gainesville)讀本科時，Shirvan的暑期實習經(jīng)歷激發(fā)了他專注于研究中的實際應(yīng)用的動力。附近的一家核電站因為燃料棒上堆積的污物而損失了數(shù)百萬美元。隨著時間的推移，該公司通過使用更多燃料來解決這個問題，而不是從之前的批次中提取所有的生命。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在核反應(yīng)堆中放置燃料棒是一個復(fù)雜的問題，有許多因素&mdash;&mdash;燃料的壽命、熱點的位置&mdash;&mdash;都會影響結(jié)果。核反應(yīng)堆每18-24個月就會改變?nèi)剂习舻呐渲?，以?yōu)化近15-20個限制條件，導(dǎo)致大約200-800個組件。這個問題的本質(zhì)令人難以置信，這意味著工廠必須依賴有經(jīng)驗的工程師。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在實習期間，Shirvan優(yōu)化了用于在反應(yīng)堆中放置燃料棒的程序。他發(fā)現(xiàn)組件中的某些桿件更容易產(chǎn)生原油沉積，并重新設(shè)計了它們的配置，優(yōu)化了這些桿件的性能，而不是增加組件。</p> <p>&nbsp;</p> <p>近年來，Shirvan將人工智能的一個分支&mdash;&mdash;強化學習&mdash;&mdash;應(yīng)用于配置問題，并創(chuàng)建了一個美國最大的核電公司使用的軟件程序。Shirvan說:&ldquo;這個程序讓即使是外行也能在沒有專業(yè)知識的情況下重新配置燃料和反應(yīng)堆。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1">從高等數(shù)學到數(shù)糖豆</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan自己在核科學和工程方面的專業(yè)知識得到了有機發(fā)展。他在伊朗德黑蘭長大，14歲時舉家搬到了蓋恩斯維爾，他的姑姑和家人就住在那里。他還記得在新高中度過的尷尬的幾年，他和新來的國際學生在一起，被分到入門級的班級。&ldquo;我從在伊朗做高等數(shù)學變成了數(shù)糖豆。&rdquo;他笑著說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>希爾萬申請了佛羅里達大學(University of Florida)的本科學習，因為這在經(jīng)濟上是有意義的;這所學校為那些達到SAT最低分數(shù)的佛羅里達學生提供全額獎學金。Shirvan合格。他的叔叔當時是核工程系的教授，他鼓勵Shirvan去這個系上課。在他叔叔的指導(dǎo)下，Shirvan參加的課程和他的實習，鞏固了他對該領(lǐng)域所要求的跨學科方法的熱愛。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他一直都知道自己想教書&mdash;&mdash;他記得在德黑蘭很早就完成了數(shù)學考試，這樣他就能獲得當班長的獎勵&mdash;&mdash;Shirvan知道自己的下一個目標就是去讀研究生。他的叔叔鼓勵他申請麻省理工學院(MIT)和密歇根大學(University of Michigan)，這兩所大學在該領(lǐng)域擁有著名的課程。Shirvan選擇了麻省理工學院，因為&ldquo;只有麻省理工學院才有核設(shè)計課程。有教師致力于設(shè)計新的反應(yīng)堆，研究多個學科，并將所有這些結(jié)合在一起。&rdquo;他在Mujid Kazimi教授的指導(dǎo)下繼續(xù)在NSE攻讀碩士和博士學位，專注于緊湊型加壓和沸水反應(yīng)堆設(shè)計。當卡茲米在2015年突然去世時，希爾萬是一名研究科學家，并轉(zhuǎn)向終身教職，指導(dǎo)教授的團隊。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan在2015年參加的另一個項目是麻省理工學院(MIT)為公用事業(yè)高管開設(shè)的核反應(yīng)堆技術(shù)課程。該項目僅由該研究所提供，是為在該領(lǐng)域可能沒有太多背景的人員介紹核工程和安全。&ldquo;這是一門很棒的課程，因為你可以看到能源領(lǐng)域的真正問題是什么&hellip;&hellip;比如電網(wǎng)穩(wěn)定性。&rdquo;Shirvan說。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>多管齊下的儲蓄方法</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>核設(shè)施面臨的另一個非常現(xiàn)實的問題是成本。Shirvan說，與人們在新聞中聽到的相反，在美國建造新核設(shè)施的最大障礙之一是成本，目前的成本可能高達可再生能源的三倍。雖然已經(jīng)嘗試了許多方法，如先進制造，但Shirvan認為減少開支的解決方案在于設(shè)計更緊湊的反應(yīng)堆。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他的團隊開發(fā)了一種開源的先進核成本工具，并專注于兩種不同的設(shè)計:一種是使用緊湊型蒸汽技術(shù)的小型水反應(yīng)堆，另一種是臥式氣體反應(yīng)堆。正如Shirvan的工作所做的那樣，緊湊還意味著提高燃料的效率，并改進熱交換裝置。Shirvan解釋說，這一切都回到了最基本的問題，并&ldquo;在你的研究中引入商業(yè)上可行的論點&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan對美國核工業(yè)的未來感到興奮，2022年通貨膨脹減少法案為核能提供了與可再生能源相同的補貼。他承認，在這個新的公平競爭環(huán)境中，就可承受性而言，先進核電還有很長的路要走。&ldquo;是時候推進具有成本效益的設(shè)計了。&rdquo;Shirvan說，&ldquo;我期待通過繼續(xù)指導(dǎo)我的團隊的研究來支持這一努力。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>