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恽迪:任重道远 踏实前行

作者:本刊记者 倪海波  来源:科学中国人  发布时间:2017-7-15

导读:  像大部分科研人员一样,恽迪的工作非常繁忙。在刚刚过去的一年中,他为工作飞行上百次,“飞机如果晚点的话,只能凌晨三四点钟才能回到西安,到家的时候就近五点钟了,然后睡上两三个小时,接着再去上班。”而这种情况,对他来说都是经常有的。
   
  提到核能,相信大部分人会“谈核色变”,人们更多想到的是核能的危险性和危害性。但事实上,核能是没有二氧化碳排放的绿色清洁能源,是我国能源构成中不可或缺的重要组成部分。在我国快速发展核能的背景下,建立先进和完善的核燃料循环、提高铀资源利用率、合理利用和处理核废料、最终实现费米在开创民用核能时的经济性可持续能源的愿景,已经成为我国核工业发展的重心。
  “核燃料是核反应堆系统的核心部件,堪称核反应堆的心脏。”多年学习和从事核能研究的恽迪介绍道,“我们现在主要进行的是核燃料研究,更多关注反应堆的安全性,然而目前的压水堆技术对铀资源的利用是有限的,亟需提高利用率。而这就要求我们建立更完善的燃料循环体系。”对于回国仅近1年多时间的恽迪来说,他清楚知道要从核能大国走向核能强国,这条路任重道远,唯有踏实前行。
  
国外求学  心系祖国
  1997年,一直学习名列前茅的恽迪,如愿考上了清华大学。那个时候,电子、计算机等专业成了香饽饽,很多人都一窝蜂地涌进来。而在填报志愿的时候,恽迪就很清楚,自己对物理有着浓厚的兴趣,不仅要重视学习理论更要注重实践应用,因此他毫不犹豫地选择了工程物理专业。本科学习期间,恽迪在清华园的4年,为他打下坚实的专业基础。
  2003年,恽迪来到美国继续深造。他想去看看国外更先进的技术和科技水平,他想学得更多的专业知识。而2000年初,当时核能正处于一个相对比较低迷的阶段。但恽迪看到了未来,他认为只有核能这种清洁且承载稳定的能源才能解决目前能源向未来全新能源过渡的问题。恽迪说,当时在工程物理系就读的也是和核能关系比较紧密的方向,因而来到美国伊利诺伊大学香槟分校之后,他毅然选择了核工程专业,恽迪说:“当时的想法就是希望能够为自己国家未来的核能发展做出一点贡献。”
  凭着攻读博士期间突出的成绩,恽迪毕业时就被美国阿贡国家实验室直接录用进入正式编制(越过博士后阶段)。阿贡国家实验室,是美国能源部最大的研究中心之一,也是美国第一个国家实验室,作为开创民用核能的费米博士创立的实验室,它在核能研究领域的地位不言而喻。这样的机会对很多人来说恐怕都是可望而不可及,但幸运之神从不会轻易降临,这背后的付出和努力也只有恽迪清楚。他心系着祖国,他清楚只有学到最好的知识和技术才能投身于祖国的核能事业,才能为祖国做贡献。
  在阿贡实验室工作期间,恽迪主持并参与了多项美国能源部项目,在美国能源部开展的快堆金属燃料开发和核能先进模拟计算(NEAMS)等项目中做出了重要贡献,并被任命为美国能源部核能先进模拟计算项目燃料板块的阿贡国家实验室项目负责人以及核能大学项目(NEUP)的技术指导。
  这10多年来,恽迪在阿贡国家实验室等机构一直从事与核能核工程相关的学术研究工作。这些工作也为他回国积极投身具有中国自主知识产权的先进核燃料研发及攻坚核燃料方面重大科技课题奠定了良好的基础。
  2015年,怀揣梦想,恽迪带着多年所学踏上了回国之路。他选择来到西安交通大学,开启自己在核能事业上的新征程。为什么没有回到自己的母校?恽迪很清楚,他说:“在核应用核技术这方面,清华大学绝对当仁不让,是国内最领先的。但在传统的核能领域里,西安交通大学的地位是非常高的,它的底蕴是非常深厚的,并且它提供的平台也是非常理想的。有了这样一个平台,才能够更好地发挥自己的能量,做出贡献。”
  
踏踏实实  做好研究
  除了硬件基础,让恽迪选择西安交大还有一个至关重要的原因,“这里的文化学术氛围非常好,培养出来的学生踏实能干肯干,这种精神让我觉得这是做学术的一个非常理想的地方。”恽迪坦言。而多年在美国求学工作的经历,让他感受最深的就是做科研要踏踏实实。“我们这个领域不同其他,要有一条恒心才能做下去,一个新材料从研发到最终能够入堆运行至少需要20年的时间,如果只追求‘短平快’的话,永远都不可能真真正正去实现最核心的技术进步。”“对于我们这个行业,很重要也是目前最需要做的一件事情就是踏踏实实的把事情做好。”恽迪表示。
  正是这种坚持和高标准高要求,恽迪作为西安交大教授第一次申请国家自然科学基金面上项目“基于速率理论并结合相场及原子尺度计算的适用于快堆金属燃料的裂变气体释放及燃料肿胀模型研究”就获得了成功,恽迪说:“专家对这个方向的认可和充分肯定超出了我的预想,也让我更有信心,自己必须踏下心来把这件事做好。”
  从2017年1月份开始,该项目研究如期展开。恽迪介绍道:“快中子反应堆不仅可以将天然铀资源的利用率从目前在核电站中广泛应用的压水堆的约1%提高到60%以上,还可以嬗变压水堆产生的长寿命放射性废物,实现放射性废物的最小化,其发展和推广对促进我国核电可持续发展和先进燃料循环体系的建立具有重要意义。”而铀锆合金(U-Zr)金属燃料被认为是快中子堆及其牵引的核燃料循环中在增殖性能、燃料循环经济性及安全特性方面具有独特先进性的核燃料,其在裂变气体释放与燃料肿胀方面的服役性能至关重要。恽迪表示将在已开展的基于速率理论的机理性研究基础上,通过相场理论模拟研究金属燃料U-10Zr物相形貌、分布与演变,并结合原子尺度模拟计算方法提供速率理论所需的有效平均场速率参数,建立快堆工况下金属燃料裂变气体释放及燃料肿胀随燃料燃耗变化的规律,阐明该燃料中物相形貌、分布与演变对裂变气体释放及燃料肿胀的影响,揭示物相边界上裂变气体气泡与孔洞形核的机制。该研究将为快堆金属燃料实现更高燃耗的设计,以及为金属燃料肿胀性质的调控提供理论依据。
  在西安交通大学,恽迪所加入的团队是核安全与运行研究室。这个研究室的研究领域主要集中在核反应堆安全性能的热工水力评价上。恽迪的加入为深入的学科交叉以及攻坚领域内的难点问题提供了助力。“在核燃料与热工水力的学科交叉方面,我们组具有独特的优势,掌握了针对反应堆事故工况开展机理性研究的一套比较完整的研究体系、方法和工具。我们正在努力地为研发更先进的反应堆系统及燃料体系而勤奋工作”恽迪说道。
  在加入西安交通大学后,恽迪也与国内各高校及企业科研院所的团队已经开展了深入的合作,包括自己的母校清华大学、北京科技大学、哈尔滨工程大学、上海大学、中国核动力研究院、中国原子能科学研究院、中广核研究院、上海核工程研究设计院,中国科学院金属研究所、应用物理研究所等单位。他说:“能和志同道合的人一起为了共同的目标而努力拼搏是我最大的快乐源泉。在这样的过程中,我也学到了许多知识和理念。例如上海核工程研究设计院的郑明光院长所一直强调的注重核燃料的经济性与安全性的平衡发展的理念,就对我产生了很深远的影响。”
  
精益求精  严谨治学
  像大部分科研人员一样,恽迪的工作非常繁忙。在刚刚过去的一年中,他为工作飞行上百次。“飞机如果晚点的话,只能凌晨三四点钟才能回到西安,到家的时候就近五点钟了,然后睡上两三个小时,接着再去上班。”而这种情况,对他来说都是经常有的。
  目前,恽迪正致力于核燃料的前沿基础科学研究和创新研究。精益求精,在学术里当仁不让,“严谨”一直是恽迪做科研的原则。在事业的发展上,他清楚任重道远,必须踏踏实实;他也正为开发具有中国自主知识产权的核燃料技术,提升中国核燃料领域在世界上的认知度和影响力,默默努力着??
  恽迪在加入核安全与运行研究室的同时也已加入西安交通大学核科学与技术学院千人团队、先进核燃料基础科学研究中心及多相流国家重点实验室,他希望通过和西安交通大学材料学院、机械学院及理学院的合作促进交叉学科领域的综合性研究工作,形成具有自身特色的理论应用体系,注重原创性研究工作。在学生培养方面,他致力培养具备跨学科能力的创新型人才,强调主动性、独立性、创新能力和团队精神,以实现所培养人才能力与社会需求的高度结合。在团队建设方面,强调针对性、稳定性、高效性和高水平支撑功能。在已加入的团队中通过与团队其他成员的合作,希望培养出一批素质好、喜欢钻研的年轻人,并独立形成一支在先进核燃料研发领域具有国际影响力的团队。在科研方面,强调前沿性、原创性、前瞻性和对学科发展的引领作用。在国际合作方面,他希望在已有和美国一流高校及国家实验室合作的基础上,进一步拓展国际合作空间,开展与法国、日本、韩国、德国等国家核燃料领域专家的合作,为进一步提升西安交通大学在核科学与技术领域的影响力。
  恽迪直言:“对我们来说,目前需要做的就是踏踏实实地把事情做好。我们需要做的工作确实很多,工作量非常大。”但经济的快速发展,难免会产生一些浮躁的因素,特别是在学术界。但这也让恽迪深深感悟道:“我们现在的大学只有把自己的核心竞争力真正树立起来,能够回归到以前,就像以前的西南联大那样严谨治学,才能真真正正培养出大师来。”为什么中国现在培养的大师越来越少?恽迪表示:“我们确实在教育的核心理念上有一些缺失,大学要像大学,必须把它办得是真真正正大学在做的事才行,不仅要深入基础科学研究,还要为学生打造形成理想的精神家园。”但对于今后的发展和教育,恽迪仍满怀信心,他相信经过一定时间的洗练,“我们可以把真正的大学氛围很好地扭转过来。”
  严谨治学,精益求精,踏踏实实做研究,恽迪正在他的科研道路上坚实地走好每一步??
  
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