近日，由中國核動力研究設計院先進核能技術全國重點實驗室“核工業智能科學計算”團隊(AIDIND)牽頭，浙江大學、西安交通大學合作的研究成果“純微分形式中子輸運方程”已在中科院1區TOP頂刊《中國科學：物理學力學天文學》英文版2025年第7期正式發表。此項研究成果開發出一種利用人工智能結合“純微分”輸運方程形式的新方法，讓核反應堆中子輸運計算變得更快速、更高效。

中子輸運方程是核科學領域描述中子從產生到消亡輸運過程的方程，精確高效的中子輸運計算是國家重大需求牽引的基礎研究，也是核反應堆物理研究的關鍵領域，對反應堆的堆芯裝載與燃料管理起著至關重要的作用。

隨著人工智能的發展，利用深度學習方法求解中子輸運方程在計算精度、連續性等方面表現出獨特優勢，成為了確定論方法與統計模擬方法外的新路徑，但這條新路徑采用傳統的“積分-微分方程”輸運方程形式，由于復雜的散射和源項積分項導致了大量數值計算，造成嚴重的算力損耗，效率亟待提升。

文章創新性地提出了“純微分”輸運方程形式，在保持計算精度相似的條件下，大幅度提升了深度學習方法和傳統方法數值計算效率。文章從理論上分析了“純微分”輸運方程形式計算復雜性下降的原因，并通過多個典型案例驗證了該方法有效性，并給出新形式方程各項參數的物理意義。研究成果具有良好的推廣意義，除核領域外，還對天體物理中的輻射輸運、流體力學、傳熱學等相關基礎領域具有重要的參考價值。

先進核能技術全國重點實驗室依托中核集團下屬中國核動力研究設計院、中國原子能科學研究院、中國核電工程有限公司三家單位組建，實驗室面向保障能源安全、實現“雙碳”目標等國家重大戰略需求，整合國內核能優勢力量，系統性解決不同先進核能系統底層的共性基礎問題，支撐我國三代核電技術升級，四代核能及新概念反應堆技術突破。

“核工業智能科學計算”團隊(AIDIND)成立于2019年，長期從事反應堆先進數值計算方法、核工業軟件、數字仿真與人工智能交叉前沿技術研究。團隊由中核集團首席科學家、核動力院科技帶頭人、青年科技骨干等20余人組成，承擔了多項國家、省部委重點科研項目，在核工業智能科學計算領域取得了多項原創性技術突破，在各類高水平期刊上發表SCI/EI文章30余篇，申請專利20余項。