【FIE专辑】先进核能技术

    核能在未来能源供应中，特别是在中国，发挥越来越重要的作用。世界核能协会预测中国的核能装机容量在2050年将达到400 GWe。在过去的一段时间内，国内外科研人员围绕着核能系统的安全性、可持续性以及经济性开展了大量的研发工作，开发了多种新型核能系统和先进核能技术。此外，国际交流和合作将会有效促进和推动未来先进核能系统和技术的发展。

  Frontier in Energy期刊2021年第4期出版了先进核能技术（Innovative nuclear energy technology）专辑。本专辑介绍了先进核能技术一些领域的研究现状和未来研发需求。敬请关注！

    本期专辑共包含13篇文章。在先进核能系统方面覆盖了第三代压水堆、液态金属冷却反应堆、气冷空间堆、小型模块化反应堆以及加速器驱动次临界反应堆。在先进核能技术方面主要涉及先进核安全技术，包含实验验证技术和数值模拟技术。

    该专辑中有3篇文章介绍先进反应堆系统。德国核反应堆安全研究所（GRS）的Schaffrath 博士等人较全面地介绍了近期在国际上受重点关注的小型模块式反应堆的研发现状、安全策略和相应的安全分析程序。中科院兰州近物所顾龙博士等学者详细描述了我国加速器驱动次临界反应堆（ADS）的系统设计、研发进程和未来研发需求。中国原子能科学研究院杨红义博士等学者介绍了一种钠冷快堆与超临界二氧化碳热力回路相结合的先进核电系统。

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SMRs – overview, international developments, safety features and the GRS simulation chain

Andreas SCHAFFRATH, Andreas WIELENBERG, Robert KILGER, Armin SEUBERT

2021, 15(4): 793-809. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0751-2

2

Latest research progress for LBE coolant reactor of China initiative accelerator driven system project 

Long GU, Xingkang SU

2021, 15(4): 810-831. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0760-1

3

Preliminary design of an SCO₂ conversion system applied to the sodium cooled fast reactor 

Hongyi YANG, Xiaoyan YANG, Jun YANG, Quanbin ZHAO, Xiaokun WANG, Daotong CHONG, Chanjuan TANG, Chengyuan JIANG

2021, 15(4): 832-841. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0777-5

    专辑中有2篇综述性文章分别分析了两种不同类型反应堆热工水力的挑战点、研发现状及未来研发需求。荷兰NRG研究所Roelofs和欧盟其他两位学者撰写的文章介绍了液态金属冷却反应堆热工水力，特别是欧盟在此领域的情况，而意大利比萨大学D’Auria教授文章的关注点则在于先进水冷反应堆。

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Liquid metal thermal hydraulics R&D at European scale: achievements and prospects 

Ferry ROELOFS, Antoine GERSCHENFELD, Katrien Van TICHELEN

2021, 15(4): 842-853. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0743-2

2

An old issue and a new challenge for nuclear reactor safety

F. D’AURIA

2021, 15(4): 854-859. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0729-0

    实验研究和技术以及数值模拟技术是本专辑关注的先进核能技术的2个方向。实验研究和技术方向的2篇文章分别讨论了在先进压水堆AP1000非能动余热排出系统（华北电力大学Qiu Zhimin等学者）和安全壳内氢气安全及放射性源项（德国Becker Technologies 的Gupta 博士等学者）的研究成果。

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Experimental study of primary and secondary side coupling natural convection heat transfer characteristics of the passive residual heat removal system in AP1000 

Zhimin QIU, Daogang LU, Jingpin FU, Li FENG, Yuhao ZHANG

2021, 15(4): 860-871. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0744-1

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THAI experimental research on hydrogen risk and source term related safety systems 

Sanjeev GUPTA, Martin FREITAG, Gerhard POSS

2021, 15(4): 887-915. https://journal.hep.com.cn/fie/EN/10.1007/s11708-021-0789-1

    专辑中还包含6篇涉及先进数值模拟技术的文章，分别采用了系统热工水力（STH）程序、三维CFD程序和蒙卡分析程序等进行数值模拟。研究对象分别是气冷空间堆系统（西安交大Wang Chenglong等学者）、压水堆压力容器（西安交大Wang Mingjun等学者采用CFD方法）、水冷堆事故工况下多相流动和传热 （日本Waseda 大学Kawakami博士等学者，东京大学Yokoyama博士等学者，采用粒子法）、俄罗斯WWER严重事故缓解系统（俄罗斯OKB Gidropress的Pantyushin博士等采用STH程序CC SOCRAT）和新型反应堆堆芯中子物理设计分析（清华大学Luo Hao等学者采用先进蒙卡程序RMC）。

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Dynamic simulation of a space gas-cooled reactor power system with a closed Brayton cycle

Chenglong WANG, Ran ZHANG, Kailun GUO, Dalin ZHANG, Wenxi TIAN, Suizheng QIU, Guanghui SU

2021, 15(4): 916-929.https://doi.org/10.1007/s11708-021-0757-9

2

CFD simulation of thermal hydraulic characteristics in a typical upper plenum of RPV 

Mingjun WANG, Lianfa WANG, Yingjie WANG, Wenxi TIAN, Jian DENG, Guanghui SU, Suizheng QIU

2021, 15(4): 930-945.https://doi.org/10.1007/s11708-021-0728-1

3

Improvement of solidification model and analysis of 3D channel blockage with MPS method 

Reo KAWAKAMI, Xin LI, Guangtao DUAN, Akifumi YAMAJI, Isamu SATO, Tohru SUZUKI

2021, 15(4): 946-958.https://doi.org/10.1007/s11708-021-0754-z

4

Analysis of molten metal spreading and solidification behaviors utilizing moving particle full-implicit method 

Ryo YOKOYAMA, Masahiro KONDO, Shunichi SUZUKI, Koji OKAMOTO

2021, 15(4): 959-973.https://doi.org/10.1007/s11708-021-0753-0

5

Experience gained in analyzing severe accidents for WWER RP using CC SOCRAT 

S.I. PANTYUSHIN, А.V. LITYSHEV, A.V. NIKOLAEVA, O.V. AULOVA, D.L. GASPAROV, V.V. ASTAKHOV, M.A. BYKOV

2021, 15(4): 872-886.https://doi.org/10.1007/s11708-021-0796-2

6

Optimization of spatial structure designs of control rod using Monte Carlo code RMC 

Hao LUO, Mancang LI, Shanfang HUANG, Minyun LIU, Kan WANG

2021, 15(4): 974-983.https://doi.org/10.1007/s11708-021-0769-5

Frontiers in Energy （SCI，2020 IF 2.709）)于2007年创刊，是能源领域综合性英文学术期刊。涉及领域包括（不限于）：先进的能源材料；能源化学；储能与应用；氢能与燃料电池；二氧化碳捕获、储存和利用；太阳能和光伏系统；生物能源；地热能；先进的风能、波浪能、潮汐能技术；先进的核能技术；智能电网和微电网、电力和能源系统；动力电池和电动汽车；传热传质；制冷与低温；能源和建筑；清洁燃烧技术；能源经济与政策；能源与环境等。

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