<p>核科學(xué)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(duì)創(chuàng)新持謹(jǐn)慎態(tài)度，直到它們被證明具有實(shí)用性。因此，他堅(jiān)持不懈地專注于研究中的實(shí)際應(yīng)用，這項(xiàng)工作為他贏得了美國(guó)核學(xué)會(huì)頒發(fā)的2022年反應(yīng)堆技術(shù)獎(jiǎng)。Shirvan說:&ldquo;該獎(jiǎng)項(xiàng)通常表彰在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)領(lǐng)域做出實(shí)際貢獻(xiàn)的人，而不是學(xué)術(shù)界。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些&ldquo;實(shí)際貢獻(xiàn)&rdquo;之一是在耐事故燃料領(lǐng)域，這是美國(guó)核管理委員會(huì)在2011年福島第一核電站事故后推出的一個(gè)項(xiàng)目。Shirvan說，這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)出能夠耐受高溫的新型核燃料。他的團(tuán)隊(duì)由來自16個(gè)國(guó)家的學(xué)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(gè)方面是輻射如何影響反應(yīng)堆的傳熱機(jī)制。研究小組發(fā)現(xiàn)燃料腐蝕是驅(qū)動(dòng)力。&ldquo;(這項(xiàng)研究)從實(shí)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(jì)</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>在蓋恩斯維爾的佛羅里達(dá)大學(xué)(University of Florida at Gainesville)讀本科時(shí)，Shirvan的暑期實(shí)習(xí)經(jīng)歷激發(fā)了他專注于研究中的實(shí)際應(yīng)用的動(dòng)力。附近的一家核電站因?yàn)槿剂习羯隙逊e的污物而損失了數(shù)百萬美元。隨著時(shí)間的推移，該公司通過使用更多燃料來解決這個(gè)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(gè)復(fù)雜的問題，有許多因素&mdash;&mdash;燃料的壽命、熱點(diǎn)的位置&mdash;&mdash;都會(huì)影響結(jié)果。核反應(yīng)堆每18-24個(gè)月就會(huì)改變?nèi)剂习舻呐渲茫詢?yōu)化近15-20個(gè)限制條件，導(dǎo)致大約200-800個(gè)組件。這個(gè)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(yàn)的工程師。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在實(shí)習(xí)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(jì)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(gè)分支&mdash;&mdash;強(qiáng)化學(xué)習(xí)&mdash;&mdash;應(yīng)用于配置問題，并創(chuàng)建了一個(gè)美國(guó)最大的核電公司使用的軟件程序。Shirvan說:&ldquo;這個(gè)程序讓即使是外行也能在沒有專業(yè)知識(shí)的情況下重新配置燃料和反應(yīng)堆。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>從高等數(shù)學(xué)到數(shù)糖豆</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan自己在核科學(xué)和工程方面的專業(yè)知識(shí)得到了有機(jī)發(fā)展。他在伊朗德黑蘭長(zhǎng)大，14歲時(shí)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(guó)際學(xué)生在一起，被分到入門級(jí)的班級(jí)。&ldquo;我從在伊朗做高等數(shù)學(xué)變成了數(shù)糖豆，&rdquo;他笑著說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>希爾萬申請(qǐng)了佛羅里達(dá)大學(xué)(University of Florida)的本科學(xué)習(xí)，因?yàn)檫@在經(jīng)濟(jì)上是有意義的;這所學(xué)校為那些達(dá)到SAT最低分?jǐn)?shù)的佛羅里達(dá)學(xué)生提供全額獎(jiǎng)學(xué)金。Shirvan合格。他的叔叔當(dāng)時(shí)是核工程系的教授，他鼓勵(lì)Shirvan去這個(gè)系上課。在他叔叔的指導(dǎo)下，Shirvan參加的課程和他的實(shí)習(xí)，鞏固了他對(duì)該領(lǐng)域所要求的跨學(xué)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(xué)考試，這樣他就能獲得當(dāng)班長(zhǎng)的獎(jiǎng)勵(lì)&mdash;&mdash;Shirvan知道自己的下一個(gè)目標(biāo)就是去讀研究生。他的叔叔鼓勵(lì)他申請(qǐng)麻省理工學(xué)院(MIT)和密歇根大學(xué)(University of Michigan)，這兩所大學(xué)在該領(lǐng)域擁有著名的課程。Shirvan選擇了麻省理工學(xué)院，因?yàn)?amp;ldquo;只有麻省理工學(xué)院才有核設(shè)計(jì)課程。有教師致力于設(shè)計(jì)新的反應(yīng)堆，研究多個(gè)學(xué)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(xué)位，專注于緊湊型加壓和沸水反應(yīng)堆設(shè)計(jì)。當(dāng)卡茲米在2015年突然去世時(shí)，希爾萬是一名研究科學(xué)家，并轉(zhuǎn)向終身教職，指導(dǎo)教授的團(tuán)隊(duì)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan在2015年參加的另一個(gè)項(xiàng)目是麻省理工學(xué)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(xiàng)目?jī)H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?yàn)槟憧梢钥吹侥茉搭I(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(chǔ)蓄方法</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>核設(shè)施面臨的另一個(gè)非?，F(xiàn)實(shí)的問題是成本。Shirvan說，與人們?cè)谛侣勚新牭降南喾?，在美?guó)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(dá)可再生能源的三倍。雖然已經(jīng)嘗試了許多方法，如先進(jìn)制造，但Shirvan認(rèn)為減少開支的解決方案在于設(shè)計(jì)更緊湊的反應(yīng)堆。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種開源的先進(jìn)核成本工具，并專注于兩種不同的設(shè)計(jì):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(jìn)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(diǎn)&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shirvan對(duì)美國(guó)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(bǔ)貼。他承認(rèn)，在這個(gè)新的公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，就可承受性而言，先進(jìn)核電還有很長(zhǎng)的路要走。&ldquo;是時(shí)候推進(jìn)具有成本效益的設(shè)計(jì)了，&rdquo;Shirvan說，&ldquo;我期待通過繼續(xù)指導(dǎo)我的團(tuán)隊(duì)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(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>