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　　在中國核動力研究設計院的一間辦公室里，設計人員對著電腦，用鼠標進行簡單的拖拽、點擊，屏幕上便跳出一幅自上而下顏色不同的燃料組件圖。“利用我們自主研發設計的核電工程設計軟件NESTOR，可以方便快捷地準確模擬反應堆堆內的運行工況，設計并驗證擁有自主知識產權的CF燃料組件組成的177堆芯是否滿足設計與安全運行要求。”核動力院軟件自主化項目副總設計師劉東告訴記者。

　　而在沒有NESTOR之前，“使用從國外引進的軟件，看不到底層的源代碼，也不能把它用在其他核電機組的設計和分析上，更不可能在上面進行任何創新性核電研發工作。由于軟件受制于人，后續發展也被捏住了軟肋，核電‘走出去’面臨專用軟件技術的障礙。”劉東說。

　　2010年，在中核集團統一部署下，由核動力院牽頭，聯合中國核電工程有限公司、中核武漢核電運行技術公司等單位組成研發團隊，由核動力事業部組織實施，成體系地開展核電軟件開發工作。經過整個“十二五”的集中研發，NESTOR軟件成功出世，中國核電軟件由此擺脫了受制于人的局面。“十三五”期間，NESTOR還將進一步升級，以適應未來核能技術發展需要，進一步增強我國自主化核電技術的核心競爭力，加快中國核電“走出去”的步伐。

　　五年攻關：建立中國核電軟件自主品牌

　　從上世紀80年代秦山起步，歷經30余年發展，中國核電在運行機組數量和裝機容量方面都有了很大的提升。然而，據了解，過去中國大陸已經運行和在建的核電站，使用的都是來自美國、法國、俄羅斯等核電強國的核電專用設計分析軟件。

　　核動力院院長羅琦認為， “軟件是核電站核心技術的‘核心’，是核電強國的重要標志，‘華龍一號’有了自主化軟件，就有了‘中國魂’，是參與海外競爭的關鍵所在。”進入21世紀以來，尤其是隨著中國核電發展和核電出口進程加速，為了實現“華龍一號”走出去，自主化軟件的出臺勢在必行。

　　2010年，中核集團通過“龍騰”自主創新科研項目，加大了對核電核動力軟件研發的支持力度，在集團公司統一歸口管理下，組織協調相關人力、物力大力開展軟件技術研發。談起軟件的研發歷程，核動力院軟件自主化項目部經理盧宗健打開了話匣子：“項目總體上來說，經歷了策劃、立項、研發、應用等階段;從具體軟件研發過程來說，每個軟件經歷了需求說明、理論模型建立、軟件編碼、測試、驗證等復雜的步驟。”

　　知易行難，簡單幾句話背后，蘊含著巨大的工作量。研發團隊既要解決軟件技術普遍存在的技術抽象、系統復雜、不可預見等困難，還要戰勝核相關軟件技術所特有的核安全標準要求嚴格、核專業理論模型研究技術難度大、軟件代碼規模大、軟件需求反饋所需時間長等挑戰。“沒有捷徑可以走。項目組只能嚴把質量關，組建專業技術隊伍，明晰研發流程，同時制定相關技術規范，通過引入第三方測試及第三方驗證確保軟件高質量開發。對于核相關軟件中的技術問題，項目組以前期的大量研發經驗為基礎，依靠新老技術專家共同攻關、逐個突破。”盧宗健說。

　　經過整個團隊的集智攻關，加之核工業60年的經驗積累、30年來核電工程數據以及5年大規模集中有針對性地研發，2015年12月，我國第一個具有完整自主知識產權的核電設計軟件包NESTOR軟件V1.0發布，軟件包內容涉及物理設計、屏蔽和源項設計、熱工水力、安全分析、燃料元件等多個專業領域，覆蓋了核電核動力設計研發與運行支持的主要領域，徹底解決了核電自主創新中缺乏自主軟件的問題，滿足了“華龍一號”等相關核電機組新的工程特點與運行要求。它的發布結束了作為核電大國的我國沒有成套完整自主知識產權核電自主化軟件的歷史，形成了軟件技術轉讓能力。經專家驗證，NESTOR軟件在精度、效率等方面都達到了國際同類軟件先進水平，與美、法等核電強國并駕齊驅，躋身世界第一陣營。

　　三大優勢：助力三代核電更好“走出去”

　　“不以山高為懼，不因路遙而疲。”NSETOR發布之后，探索并從未停止。在NESTOR軟件V1.0的基礎上，研發團隊完成了一系列更為先進模型的軟件研發，在復雜幾何組件參數處理等多領域實現了技術突破，獲得了理論模型更為先進、功能更為強大、界面更加友好的V2.0版本軟件20余項。

　　“中核集團自主研發的NESTOR已經形成了三大典型優勢，一是為‘華龍一號’量身定制，滿足‘華龍一號’走出去要求;二是良好的操作界面，可視化強;三是基于云平臺計算，可以實現互聯網應用。”提起軟件包的先進性，設計人員如數家珍。

　　“華龍一號”是中國具備自主知識產權的三代核電技術，具有先進而獨特的技術特征，比如177堆芯、CF燃料組件、雙層安全殼、能動加非能動安全系統、ZH65型蒸汽發生器等等。NESTOR軟件從設計之初就和“華龍一號”堆型緊密結合。在軟件開發過程中，研究團隊進行了“針對性”開發。比如，在核動力院研發的燃料組件軟件中，工程參數已經輸入到NESTOR軟件包里面，現在軟件中進行操作的就是實實在在要用于“華龍一號”的燃料組件;由工程公司負責研制完成的國內首個大型CNPIPE核級管道力學計算軟件和LBB評定軟件，在質量得到驗證后即應用于“華龍一號”;同樣由工程公司研制完成的安全殼熱工水力分析軟件，能夠細致模擬雙層安全殼和非能動安全殼冷卻系統，已應用于“華龍一號”的安全分析;工程公司所開發的排放源項計算等環境相關軟件已經應用到了“華龍一號”分析評估之中，為“華龍一號”的環境友好性給出了有力的證明;而中核武漢核電運行技術公司新開發的先進仿真平臺軟件包也已應用于“華龍一號”核電廠全范圍模擬機和設計驗證平臺開發項目中。無疑，有了這些“私人定制”，NESTOR軟件包已經能滿足“華龍一號”對自主化軟件技術的配套需求，也為今后“華龍一號”“走出去”裝備了“核心”。

　　良好的人機界面從設計人員的操作中便可見一斑。以前，軟件都是文本輸入方式，設計人員需要通過編寫密密麻麻的輸入腳本，才能進行操作。有時，一不留神輸入了錯誤腳本，根本難以發現，工作人員經常需要幾天幾夜的“大海撈針”才能找到錯誤。而計算結果又是一行行數據，要想找到某一點的參數，工作量同樣驚人。如今，設計人員通過鼠標拖拽就能完成很多的輸入數據準備，軟件的計算結果通過三維模型可以直觀看到，鼠標點到某處參數便跳出，可謂“手到擒來”。

　　此外，NESTOR軟件包是基于云計算模式，有銀河計算機系統作為支撐，是核電技術與“互聯網+”結合的典型范例。“別看設計人員只是坐在自己的工作臺上操作軟件，其實終端連著銀河計算機房。機房里存儲了國內很多核電站的運行反饋經驗以及‘華龍一號’研發過程中的試驗數據。可以保證我們計算的數據都是實時更新、準確無誤的。”項目總設計師李慶自豪地告訴記者。此外，由于是基于云平臺，這個軟件系統也很容易復制到互聯網，為全世界進行服務。李慶對記者表示：“毫不夸張地說，這種基于高性能計算機上的云計算模式目前只有中核集團掌握。巴基斯坦、阿根廷、英國……今后，我們的設計人員可以在全世界范圍內使用這套軟件開展核電設計研發。”