核反應堆工程是清華大學工程物理系（簡稱工物系）1956年建立時的專業之一（時稱240）。經過半個世紀的發展和演變，在2006年工物系建系50周年之際正式組建了核能科學與工程管理研究所（簡稱核能所），核能所主要包括裂變能科學與工程、高溫電漿與聚變能、大科學工程管理等三個方向。以核能所的反應堆物理研究團隊為主體，加上熱工水力和安全分析的部分研究力量，於2011年核能所成立5周年之際整合成立了反應堆工程計算分析實驗室。
基本介紹
- 中文名：清華大學工物系REAL實驗室
- 性質：實驗室
- 專業：核反應堆工程
- 簡稱：工物系
簡介,產品,
簡介
核反應堆工程是清華大學工程物理系（簡稱工物系）1956年建立時的專業之一（時稱240）。經過半個世紀的發展和演變，在2006年工物系建系50周年之際正式組建了核能科學與工程管理研究所（簡稱核能所），核能所主要包括裂變能科學與工程、高溫電漿與聚變能、大科學工程管理等三個方向。以核能所的反應堆物理研究團隊為主體，加上熱工水力和安全分析的部分研究力量，於2011年核能所成立5周年之際整合成立了反應堆工程計算分析實驗室（英文：Reactor Engineering Analysis Lab，簡稱REAL），實際上，”REAL”中的”E”是指3E——Engineering, Enumeration, Experiment。REAL是集課程教學、人才培養（以博士生為主）和科學研究為一體的專業實驗室。
REAL實驗室的研究可概括為“算法+平台（計算+實驗）+概念”，主要研究方向包括：核反應堆物理與數值分析、蒙特卡羅方法及其在反應堆研究分析中的套用（以自主研發的堆用蒙卡程式RMC為主線）、反應堆分析用核資料庫處理方法與程式（以自主研發的RXSP程式為主線）、多物理多尺度耦合研究（基於第一原理的數值化反應堆研究平台）、基於先進燃料的（例如釷基）先進與新概念核能系統研究、燃料循環與燃料管理、基於實驗的反應堆物理、熱工水力和安全分析研究，等。REAL實驗室的研究有國家自然科學基金、973、國家科技重大專項、國際科技合作、國防預研、核能開發專項、教育部重點支撐項目、博士點基金、留學回國人員基金、重點實驗室基金、地方重大科技專項、ITER計畫專項、清華自主科研等縱向的資助和支持。同時，REAL實驗室廣泛開展國內外的學術與人員交流以及科研合作，其中，國內主要包括中核、國家核電、中電投、廣核、中科院等所屬的科研院所和企業以及上海交大、西安交大、東南大學等大學相關院系，國外主要包括美國的加州伯克利分校、密西根安娜堡分校、MIT等，法國的EDF，瑞典的KTH，加拿大的AECL等，韓國的SNU、KAIST、POSTECH等，日本的京都大學、東京大學等，以及歐盟、俄羅斯、英國的一些研究機構和大學等。
REAL實驗室的團隊文化是：責任、厚德、實幹、創新。
產品
堆用蒙卡程式RMC
堆用蒙卡分析程式RMC(Reactor Monte Carlo code)是由清華大學工程物理系核能科學與工程管理研究所反應堆工程計算分析實驗室（REAL團隊）自主研發的、用於反應堆堆芯計算分析的三維輸運蒙卡程式。RMC的研發始於2001年，至今經歷了三個階段，已投入人力大於30人年。
RMC程式針對反應堆計算分析中的基本需求，同時結合新概念反應堆系統設計時幾何結構靈活、中子能譜複雜及材料組分多樣、各向異性及泄漏強（某些特定情況）等特點進行研發，是多物理多尺寸耦合核能系統數值分析平台的物理計算核心。RMC能夠處理複雜幾何結構、採用連續能量點截面對複雜能譜和材料進行描述，並能夠根據實際問題的需要對臨界問題本徵值、本徵函式計算，系統燃耗模擬，瞬態過程分析（含線上截面處理）等進行計算。並針對蒙卡方法的特點，RMC中研發並套用了幾何處理加速、核截面處理最佳化、輸運過程模擬新方法、源收斂判斷與加速、計數器最佳化、並行算法最佳化等提高計算效率的方法和技巧。
堆用核截面處理程式RXSP
堆用核截面處理系統RXSP (Reactor Cross Section Processing code)由清華大學工程物理系核能科學與工程管理研究所反應堆工程計算分析實驗室（REAL）自主研發，目前的主要功能是由ENDF/B庫產生ACE格式溫度相關連續能量核截面庫。RXSP的研發始於2008年，至今經歷了兩個階段，已投入人力大於10人年。
RXSP可完成ENDF/B庫的共振重造、線性化、能量/角度分布數據處理、快速都卜勒展寬和熱化庫插值，其生成庫包括中子庫和熱化庫。RXSP系統主要包括三個可以完全獨立運行的子模組CSP、DOPPLER和TITND。CSP採用統一的能量框架將原始的ENDF/B中子子庫截面數據進行共振重造和線性化，得到0K溫度下的ACE格式截面資料庫。DOPPLER從0K溫度的ACE截面庫數據出發，採用快速都卜勒展寬方法（並採用了並行計算技術），線上生成用戶所需任意溫度下的截面資料庫。TITND通過對已有溫度點下的熱化截面進行插值得到用戶所需溫度點的熱化截面庫。
