近日，由中国核动力研究设计院先进核能技术全国重点实验室“核工业智能科学计算”团队（AIDIND）牵头，浙江大学、西安交通大学合作的研究成果“纯微分形式中子输运方程”已在中科院1区TOP顶刊《中国科学：物理学力学天文学》英文版2025年第7期正式发表。此项研究成果开发出一种利用人工智能结合“纯微分”输运方程形式的新方法，让核反应堆中子输运计算变得更快速、更高效。

中子输运方程是核科学领域描述中子从产生到消亡输运过程的方程，精确高效的中子输运计算是国家重大需求牵引的基础研究，也是核反应堆物理研究的关键领域，对反应堆的堆芯装载与燃料管理起着至关重要的作用。

随着人工智能的发展，利用深度学习方法求解中子输运方程在计算精度、连续性等方面表现出独特优势，成为了确定论方法与统计模拟方法外的新路径，但这条新路径采用传统的“积分-微分方程”输运方程形式，由于复杂的散射和源项积分项导致了大量数值计算，造成严重的算力损耗，效率亟待提升。

文章创新性地提出了“纯微分”输运方程形式，在保持计算精度相似的条件下，大幅度提升了深度学习方法和传统方法数值计算效率。文章从理论上分析了“纯微分”输运方程形式计算复杂性下降的原因，并通过多个典型案例验证了该方法有效性，并给出新形式方程各项参数的物理意义。研究成果具有良好的推广意义，除核领域外，还对天体物理中的辐射输运、流体力学、传热学等相关基础领域具有重要的参考价值。

先进核能技术全国重点实验室依托中核集团下属中国核动力研究设计院、中国原子能科学研究院、中国核电工程有限公司三家单位组建，实验室面向保障能源安全、实现“双碳”目标等国家重大战略需求，整合国内核能优势力量，系统性解决不同先进核能系统底层的共性基础问题，支撑我国三代核电技术升级，四代核能及新概念反应堆技术突破。

“核工业智能科学计算”团队（AIDIND）成立于2019年，长期从事反应堆先进数值计算方法、核工业软件、数字仿真与人工智能交叉前沿技术研究。团队由中核集团首席科学家、核动力院科技带头人、青年科技骨干等20余人组成，承担了多项国家、省部委重点科研项目，在核工业智能科学计算领域取得了多项原创性技术突破，在各类高水平期刊上发表SCI/EI文章30余篇，申请专利20余项。