2019年度國家技術(shù)發(fā)明獎

1、2019年度國家技術(shù)發(fā)明獎安徽省提名項目公示（一）項目名稱強(qiáng)流穩(wěn)態(tài)中子調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及裝置（二）提名意見針對先進(jìn)核能系統(tǒng)復(fù)雜中子場構(gòu)建問題，發(fā)明了強(qiáng)流穩(wěn)態(tài)中子調(diào)控技術(shù)，創(chuàng)新研制了中子調(diào)控科學(xué)裝置，解決了復(fù)雜系統(tǒng)重要的核輻射安全設(shè)計與驗證難題。該大型裝置及相關(guān)技術(shù)成果獲授權(quán)國家發(fā)明專利61項、軟件著作權(quán)12項，發(fā)表SCI論文81篇。獲省部級一等獎多項。項目成果在大型核工程、國防裝備等重大項目中獲得廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了重大的社會與經(jīng)濟(jì)效益，推動了核能及核技術(shù)交叉應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。項目材料填寫規(guī)范，內(nèi)容真實，經(jīng)公示無異議。對照國家技術(shù)發(fā)明獎授獎條件，提名該項目為國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。（三）項目簡介核

2、能利用是國家能源戰(zhàn)略發(fā)展以及國防建設(shè)的重要組成部分。在核能系統(tǒng)中，中子被稱為“靈魂”，是核能安全發(fā)展的源頭。中子行為研究是核能安全發(fā)展的源頭和關(guān)鍵。針對先進(jìn)裂變堆、聚變堆、混合堆等先進(jìn)核能系統(tǒng)的研發(fā)及驗證，傳統(tǒng)技術(shù)在中子場精準(zhǔn)構(gòu)建以及輻射安全評價等方面存在重大挑戰(zhàn)，成為制約先進(jìn)核能系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。針對上述挑戰(zhàn)，項目團(tuán)隊突破了強(qiáng)流穩(wěn)態(tài)中子調(diào)控技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新研制了中子調(diào)控科學(xué)裝置，解決了復(fù)雜系統(tǒng)重要的核輻射安全設(shè)計與驗證難題。主要技術(shù)發(fā)明如下：（1）創(chuàng)新研制了聚變裂變耦合的中子調(diào)控裝置。發(fā)明了高產(chǎn)額中子源強(qiáng)調(diào)控技術(shù)，發(fā)明了基于陣列射流強(qiáng)化散熱的靶技術(shù)，突破了氘氚聚變中子源強(qiáng)難以提高的技術(shù)瓶頸，

3、研制了加速器驅(qū)動的氘氚聚變和裂變耦合的大型中子調(diào)控裝置，其氘氚中子源強(qiáng)提升了28%。（2）發(fā)明了調(diào)控模塊自適應(yīng)組合的中子場構(gòu)建技術(shù)。設(shè)計了分能區(qū)的中子調(diào)控模塊體系，發(fā)明了基于響應(yīng)矩陣的中子能譜調(diào)控方法，研制了中子場調(diào)控系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)方法難以構(gòu)建先進(jìn)核能系統(tǒng)中子場的難題。（3）發(fā)明了復(fù)雜中子場的在線反演評價技術(shù)。研制了特征識別的中子在線測量系統(tǒng)，大幅提升了測量范圍；提出了基于離散點測量的中子場在線反演方法，解決了復(fù)雜系統(tǒng)輻射安全動態(tài)特性的精準(zhǔn)評價難題。該大型裝置及相關(guān)技術(shù)成果獲授權(quán)國家發(fā)明專利61項、軟件著作權(quán)12項，發(fā)表SCI/EI論文81篇。相關(guān)成果獲省部級一等獎多項。項目成果在大型核工程

4、、國防裝備等重大項目中獲得廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了重大的社會與經(jīng)濟(jì)效益，推動了核能及核技術(shù)交叉應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。（四）客觀評價1、領(lǐng)域權(quán)威專家組評價：加速器驅(qū)動聚變裂變混合系統(tǒng)堆芯同構(gòu)中子物理實驗裝置，對先進(jìn)核能系統(tǒng)概念發(fā)展、技術(shù)設(shè)計和驗證實驗具有重要價值。2、國際新型核能系統(tǒng)大會主席Sümer Sahin 教授在領(lǐng)域權(quán)威期刊發(fā)論文評價：取得了近年來領(lǐng)域的亮點性成果，將顯著推動先進(jìn)核能系統(tǒng)的研發(fā)與驗證。 （a highlight in the field of nuclear science and technology in recent years, and will signif

5、icantly promote the development and validation of advanced nuclear systems.）3、德國卡爾斯魯厄國家研究中心KIT的Dr. Arkady Serikov在領(lǐng)域期刊評價：是領(lǐng)域代表性的、高源強(qiáng)中子實驗裝置。4、作為重要進(jìn)展入選美國聚變能協(xié)會FPA官方報告：可以用于加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)、聚變裂變混合系統(tǒng)等先進(jìn)核能系統(tǒng)的物理與工程驗證。 5、獲授權(quán)國家發(fā)明專利61項、軟件著作權(quán)12項，發(fā)表SCI論文81篇。6、裝置研制成果在領(lǐng)域期刊 Int. J. Energy Research上作為封面論文發(fā)表。7、獲2017年度安徽省科學(xué)

6、技術(shù)獎一等獎。8、獲2016年度中國自動化學(xué)會科技進(jìn)步獎一等獎。9、獲2015年中國電源學(xué)會科技進(jìn)步獎一等獎。（五）應(yīng)用情況該項目發(fā)明的中子調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及裝置，已成功應(yīng)用于中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國廣核集團(tuán)有限公司、中國科學(xué)院、北京射線中心等多家知名研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)單位。在大型核工程、國防裝備等多個重大項目中獲得廣泛應(yīng)用，成功構(gòu)建了多種不同類型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中子場，解決了復(fù)雜系統(tǒng)重要的核輻射安全設(shè)計與驗證難題，提升了多項重大工程的安全水平，為我國核能與核技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與裝備發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。（六）主要知識產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等目錄1、發(fā)明專利，一種強(qiáng)流穩(wěn)態(tài)中子產(chǎn)生裝置，中國，ZL201810031

7、055.7, 2018.12.18，3187672, 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院,吳宜燦、王永峰、季翔、趙柱民、王文，有效2、發(fā)明專利，一種多維中子調(diào)控靶裝置，中國，ZL201810066892.3， 2018.12.25，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、胡麗琴、龍鵬程、王文、梁參軍，有效3、發(fā)明專利，一種適用于氘氚聚變中子源的高載熱靶系統(tǒng)，中國，ZL201611223179.2，2018.05.01，2909381，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦，有效4、發(fā)明專利，一種基于氘氚混合束的中子源裝置，中國，ZL201611226586.9，2018.11.02，3132925，中國

8、科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦，有效5、發(fā)明專利，一種鉛基堆零功率物理實驗裝置，中國，ZL201611245847.1，2018.03.23，2855119，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、吳慶生、劉超、趙柱民、李春京、蔣潔瓊、劉少軍、宋鋼、李亞洲，有效6、發(fā)明專利，一種離子束的傳輸系統(tǒng)，中國，ZL201611226596.2，2018.08.14，3033401，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、王永峰、王志剛、劉超、宋鋼，有效7、發(fā)明專利，一種反應(yīng)堆燃料組件，中國，ZL201611249225.6，2017.08.25，2595509，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、吳慶

9、生、陳建偉、梅華平、李春京，有效8、發(fā)明專利，一種用于小型快堆的高靈敏環(huán)境中子能譜分析系統(tǒng)，中國，ZL201611236357.5，2017.12.26，2753881，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、李雅男、劉超、李桃生、王永峰，有效9、發(fā)明專利，一種強(qiáng)輻射高溫環(huán)境條件下測量中子通量的測量系統(tǒng)，中國，ZL201710084870.5，2018.10.02，3097306，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、李桃生、劉超、王永峰，有效10、發(fā)明專利，一種基于粒子密度不均勻性的迭代蒙卡全局權(quán)窗參數(shù)生成方法，中國，ZL201610685275.2，2017.05.24，2492060，中國

10、科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，吳宜燦、張澍、宋婧、郝麗娟、孫光耀，有效（七）主要完成人情況1.吳宜燦，排名第一，所長，研究員。工作單位與完成單位：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院。是該項目負(fù)責(zé)人，對發(fā)明點1、2、3 做出主要貢獻(xiàn)，是10項主要發(fā)明專利的第一發(fā)明人。對項目整體方案進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計，對項目執(zhí)行進(jìn)行組織和協(xié)調(diào)，主持完成了項目立項、關(guān)鍵技術(shù)研究、裝置研發(fā)以及推廣應(yīng)用工作。2.劉超，排名第二，中心副主任，副研究員。工作單位與完成單位：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院。對發(fā)明點1、2有貢獻(xiàn)，是4項主要發(fā)明專利的共同發(fā)明人。是該項目靶系統(tǒng)與中子場構(gòu)建系統(tǒng)研制的重要骨干，參與聚變裂變耦合設(shè)計與研制工作。3.王永峰，

11、排名第三，副研究員。工作單位與完成單位：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院。對發(fā)明點1、2有貢獻(xiàn)，是4項主要發(fā)明專利的共同發(fā)明人。是該項目離子加速與靶系統(tǒng)研制的重要骨干，參與離子加速、中子靶技術(shù)研發(fā)工作。 4.龍鵬程，排名第四，中心副主任，項目研究員。工作單位與完成單位：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院。對發(fā)明點2、3有貢獻(xiàn)，是第2項主要發(fā)明專利的共同發(fā)明人。是該項目中子場測評技術(shù)研發(fā)及項目推廣應(yīng)用的重要骨干，參與中子場測評技術(shù)研發(fā)工作。5.吳慶生，排名第五，中心副主任，研究員。工作單位與完成單位：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院。對發(fā)明點2、3有貢獻(xiàn)，是2項主要發(fā)明專利的共同發(fā)明人。是該項目中子場構(gòu)建技術(shù)研發(fā)的重要骨

12、干，參與中子場構(gòu)建技術(shù)研發(fā)工作。6.宋婧，排名第六，中心副主任，副研究員。工作單位與完成單位：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院。對發(fā)明點2、3有貢獻(xiàn)，是第10項主要發(fā)明專利的共同發(fā)明人。是該項目中子場構(gòu)建與測評技術(shù)研發(fā)的重要骨干，參與中子場構(gòu)建及測評技術(shù)研發(fā)工作。（八）完成人合作關(guān)系說明該項目由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院一家單位完成，主要完成人為吳宜燦、劉超、王永峰、龍鵬程、吳慶生和宋婧。主要完成人之間的合作關(guān)系體現(xiàn)在共同申請與執(zhí)行重大專項項目、合作申請發(fā)明專利、合作發(fā)表學(xué)術(shù)論文、合作出版著作等方面。主要完成人的合作關(guān)系概要說明如下。項目第一完成人與劉超在該項目的研發(fā)過程中合作申請了ZL201611245847.1、ZL201611226596.2、ZL201611236357.5、ZL201710084870.5等多項國家發(fā)明專利，合作發(fā)表有多篇學(xué)術(shù)論文。項目第一完成人與王永峰在該項目的研發(fā)過程中合作申請了ZL201810031055.7、ZL201611226596.2、ZL201611236357.5、ZL201710084870.5等多項國家發(fā)明專利，合作發(fā)表有多篇學(xué)術(shù)論文。項目第一完成人與龍鵬程在該項目的研發(fā)過程中合作