近日，由原子能院核工程設計研究所牽頭開發的快堆多物理耦合計算系統，成功完成了數千核并行規模的快堆堆芯和堆本體全范圍精細化中光子輸運計算、全堆芯輸運-燃耗耦合計算、核-熱子通道耦合計算與核燃料性能耦合分析。這標志著原子能院快堆型譜軟件在高性能計算、先進建模仿真技術與多物理耦合模擬方面取得重要突破，為構建我國首個具有完全自主知識產權的鈉冷快堆高性能數值模擬系統奠定應用基礎。
快堆核-熱子通道耦合計算溫度場三維展示
采用池式結構設計的快堆結構復雜，因而對全范圍三維精細化計算模擬提出更高要求。隨著計算機的快速發展和超算技術的廣泛應用，使得開展反應堆高分辨率數值模擬成為可能，可減少計算模型的簡化和近似，向高保真、高精度計算逼近。近幾年，我國反應堆數值計算發展正從單一物理過程向多物理系統耦合、從簡化的等效模型向精細化先進建模與全范圍模擬的方向發展。
自2017年起，原子能院先后聯合中物院高性能數值模擬軟件中心、北京科技大學、清華大學、中科院網絡信息中心開發了快堆高性能粒子輸運計算系統（JPTS-CFR）、快堆特征線程序（ANT-MOC）、反應堆蒙卡程序（ANT-RMC），并在此基礎上，將自主開發的全堆六角形組件子通道程序、多群點燃耗程序、快堆燃料性能分析程序，采用多物理場網格映射與轉換、堆芯-組件-柵元多層級索引等策略，開發面向快堆型譜的多物理耦合計算系統，以高仿真可視化顯示的方式對計算結果進行三維動態顯示，有效提高了快堆整體與局部關鍵特性的分析計算能力，從而更好地支撐快堆型號設計工作。
快堆堆本體范圍中子分布云圖
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