莫斯科工程物理学院开发反应堆与芯片防过热诊断方法

近日，莫斯科工程物理学院(MEPhI)热工水力学与沸腾物理学实验室团队提出了一种基于散热表面温度波动分析的传热危机早期诊断方法，能够在危险沸腾现象发生前实现精准预测，从而显著提升核电站的安全裕度与经济效益。

据悉，在 VVER 等压水堆运行中，核反应堆活性区若发生体积沸腾，极易引发传热危机并导致燃料元件熔化，因此现役核电站通常采取保守的欠负荷运行策略。实验室主任基里尔·库岑科(Kirill Kutsenko)指出，该研究通过建立冷却剂压力、流量与温度波动的相关性，为实时判断冷却剂流动与沸腾模式提供了通用诊断工具，未来将结合人工智能技术打造软硬件综合体，作为核电站操作员的实时决策顾问。

该诊断技术具有极强的跨领域普适性，已在从水到液氮等多种冷却剂环境中完成验证。除了为传统核电站提升数个百分点的运行功率提供安全监测保障外，该理论还可直接拓展至俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)“突破”(Proryv)项目中的液态金属(钠、铅、铋)冷却快堆、大型粒子加速器超导磁体冷却以及微电子领域的芯片高功率密度液体冷却系统。

目前，科研团队正致力于开发高速软件与专用仪器，推动该早期预警系统在核能与微电子领域的商业化落地。通过将传热危机预防从“事后监测”提升至“事前预测”，该项突破为高能量密度装置的安全性与运行效率树立了全新的技术标杆。