刘彤

教授

所在系所:核燃料循环与核材料研究所

办公电话:021-3420 5684

电子邮件:tongliu@sjtu.edu.cn

通讯地址:suncitygroup太阳集团A310室

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个人简介
科研工作
荣誉奖励

教育背景

1992-1996 西安交通大学核能与热能 学士
2001-2002 美国密歇根大学安娜堡分校核工程与放射性科学 硕士
2003-2008 中国核动力研究设计院核能科学与工程 博士

工作经历

1996-2009   中国核动力研究设计院设计所,历任助理工程师、工程师、高级工程师,燃料专业副组长,反应
堆系统设计国防重点实验室堆芯设计专家委员会委员
2009-2021   中广核研究院有限公司,历任副所长、所长、总设计师、副总工程师
2021至今     上海交通大学 长聘教授

研究方向

核燃料多尺度多物理场计算模拟、AI辅助设计与优化、数字孪生与虚拟实验

多场耦合可靠性实验、极端环境失效实验研究

学术兼职

1.国际原子能机构CRP-ACTOF首席研究员
2.国际原子能机构CRP-FUMEXIII首席研究员
3.经合组织核能署(OECD/NEA)EGATFL专家组专家
4.经合组织核能署HRP工作组专家
5.经合组织核能署WGFS工作组成员
6.英国剑桥大学Mphil工业导师
7.西安交通大学兼职教授
8.  国家能源局中美政府双边民用核能合作行动计划“核电安全性能提升” 工作组组长
9.  国防科工局中韩核能合作联合委员会核燃料和废物管理工作组联络人
10.中国核学会锕系物理与化学分会理事
11.中国核学会辐射物理分会理事

12. Associate Editor of  International Journal of Advanced Nuclear Reactor Design and Technology 

科研项目

1.       微封装弥散燃料设计及优化,国家科工局核技术研发科研项目,2024-2027,项目负责人

2.       强辐射环境下高熵合金短程有序结构演化机制研究,强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室基金,2024-2026,项目负责人

3.       截短型棒状燃料元件在海洋条件下的失效行为研究,中核集团领创科研基金,2023-2026,项目负责人

4.       基于商用有限元软件的燃料棒瞬态行为对比验证,上海核工程研究院科研项目,2024-2025,项目负责人

5.       小堆异型燃料性能分析研究,中广核研究院科研项目,2022-2023,项目负责人

6.       事故容错燃料关键技术研究(第二阶段),深圳市协同创新科技计划国家和省计划配套项目,2020-2022,项目负责人

7.       深圳核电站高安全性事故容错燃料工程实验室,深圳市战略性新兴产业和未来产业项目,2017-2021,项目负责人

8.       事故容错燃料关键技术研究(第一阶段),深圳市协同创新科技计划国家和省计划配套项目,2017-2021,项目负责人

9.       国际原子能机构CRP项目“Analysis and Assessment of SiC Cladding Performance under Accident Condition in PWR”,2015-2020,首席研究员

10.   国家科技重大专项“事故容错燃料关键技术研究”,2015-2019,2.08亿元,项目负责人

11.   能源局项目“事故容错燃料入堆执照申请关键路径研究”2017-2018,项目负责人

12.   国家科技重大专项“核电关键设计软件自主化技术研究”,2011-2015课题副组长/分课题负责人

13.   能源局项目“事故容错燃料技术路线和技术方案”2013-2014,项目负责人

14.   国际原子能机构IAEA合作研究项目(CRP)“Validation and improvement of COPERNIC code at high burn-up”,2010-2014,首席研究员

15.   深圳市战略性新兴产业和未来产业项目 “深圳核电站高安全性事故容错燃料工程实验室”项目负责人

16.   深圳市“协同创新科技计划国家和省计划配套项目”,2017-2021,项目负责人

17.   深圳市“协同创新科技计划国家和省计划配套项目”,2020-2022,项目负责人

18.   中广核集团战略专项“事故容错燃料基本性能研究”,2015-2019,项目负责人


代表性论文专著

 

 1.      X. Wen, C.Y. Li, T. Liu*, Effects of Nb doping and crystal symmetry on the structural stability and mechanical properties at U-Nb twin boundaries. J. Alloys Compd., 2025, 1025, 180200.

2.      H. Huang, P. Li, Y.R. Yang, T. Liu*, An enhanced mathematical model for evaluating grid-to-rod fretting wear under complex boundary. Progress in Nuclear Energy, 2024, 176, 105380.

3.      X. Wen, B.Q. Wang, C.Y. Li, T. Liu*, Efect of La Doping on the Stuctural Stabily and Hrdrogen Adsorption Behavior of Ce-La Alloys. Journal of Alloys and Compounds, 2024, 982, 173553.

4.      H.B. Ma, J. Yan, Y.H. Zhao, T. Liu*, Q.S. Ren, Y.H. Liao, J.D. Zuo, G. Liu, M.Y. Yao, Oxidation behavior of Cr-coated zirconium alloy cladding in high-temperature steam above 1200°C. npj Materials Degradation, 2021, 5(1), 155-162.

5.      F. Li, C. Chen, D.X. Guo, X. Zhou, Y.H. Chen, Y.X. Long, L.P. Guo, L. Li, Q.S. Ren, Y.H. Liao, T. Liu*, R. Shu, Rate theory and experimental study of the irradiation induced defects in molybdenum alloy. Journal of Alloys and Compounds, 2021, 874, 159751.

6.      H. Huang, T. Liu, P. Li, Y.R. Yang, A coupled vibration model of double-rod in cross flow for grid-to-rod fretting wear analysis. Nuclear Engineering and Technology, 2024, 56, 1407-1424.

7.      Y. Wu, H. Sang, J. Zheng, L. X, T. Liu, Y. Wei, Study on Dynamic Column Behavior and Complexation Mechanism of DBS-Modified Crown Ether-Based Silica to 90Sr. Toxics, 2023, 11(11), 919.

8.      Y.Y. Wen, T. Qi, Z. Wu, J. Xing, F. Yang, Y. Wu, T. Liu, Y.Z. Wei, Efficient separation and recovery process of Pd(II) based on sintering-leaching method by silica-based aluminum hexacyanoferrate. Journal of Cleaner Production, 2023, 410, 137290.

9.      H.B. Ma, Y.H. Zhao, Y. Liu, J.T. Zhu, J. Yan, T. Liu, Q.S. Ren, Y.H. Liao, G. Liu, X.D. Lin, M.Y. Yao, Self-healing behavior of Cr-coated Zr alloy cladding in high temperature steam oxidation process. Journal of Nuclear Materials, 2022, 558, 153327.

10.   X. Liao, Y. Chen, H. Gong, T. Liu, H. Deng, W. Hu, F. Gao, The stability and behavior of Cr-rich α' precipitates under cascade damage in Fe-15Cr-8Al ternary alloys: An atomic-scale simulation study. Journal of Nuclear Materials, 2022, 570, 153955.

11.   D.X. Guo, H.F. Gong, L. Li, J. Wen, Y. Xie, Q.S. Ren, Y.H. Liao, T. Liu, Ionization-induced defect annealing by fission product ions in SiC and its implication for UO2-SiC composite fuels. Journal of Nuclear Materials, 2022, 560, 153474.

12.   X. Zhu, R. Gao, H. Gong, T. Liu, D.Y. Lin, H. Song, UO2/BeO interfacial thermal resistance and its effect on fuel thermal conductivity. Annals of Nuclear Energy, 2021, 154, 108102.

13.   Y. Zhong, R. Gao, B. Li, Z. Yang, Q. Huang, Z. Wang, L. Duan, X. Liu, M. Chu, P. Zhang, B. Bai, Y. Wang, L. Cheng, B. Yan, T. Liu, R. Li, Preparation and Characterization of Large Grain UO2 for Accident Tolerant Fuel. Frontiers in Materials, 2021, 8, 651074.

14.   L.X. Wu, L.L. Zhu, W.M. Guo, S.K. Sun, W.B. Niu, J.X. Xue, J.H. Zhai, H.B. Ma, R.L. Lin, H.T. Lin, Kevin Plucknett, Y.H. Liao, T. Liu, Q.S. Ren, Effects of the joining process on the microstructure and properties of liquid-phase-sintered SiC-SiC joints formed with Ti foil. Journal of the European Ceramic Society, 2021, 41(1), 225–232.

15.   R. Gao, Z.L. Yang, B.Q. Li, B. Yan, L. Cheng, Y. Wang, Y. Zhong, Q.Q. Huang, Z.Y. Wang, M.F. Chu, B. Bai, X.Y. Zhu, P.C. Zhang, R. Li, T. Liu, Fabrication of UO2-BeO composite pellets with superior thermal conductivity based on multi-parameter theoretical analyses. Journal of Nuclear Materials, 2020, 542, 152533.

16.   X.C. Liao, H.F. Gong, Y.C. Chen, G.D. Liu, T. Liu, R. Shu, Z.X. Liu, W.Y. Hu, F. Gao, C. Jiang, H.Q. Deng, Interatomic potentials and defect properties of Fe–Cr–Al alloys. Journal of Nuclear Materials, 2020, 541, 152421.

17.   H.B. Ma, X. Ding, L. Zhang, Y. Sun, T. Liu, Q. Ren, Y.H. Liao, Segregation of interstitial light elements at grain boundaries in molybdenum. Materials Today Communications, 2020, 25, 101388.

18.   L. Jiang, Q. Peng, P. Xiu, Y. Yan, Z. Jiao, C. Lu, T. Liu*, C. Ye, R. Shu, Y.H. Liao, Q.S. Ren, F. Gao, L. Wang, Elucidating He-H assisted cavity evolution in alpha Cr under multiple ion beam irradiation. Scripta Materialia, 2020, 187, 291–295.

19.   H.B. Ma, J.X. Xue, J.H. Zhai, T. Liu*, Q.S. Ren, Y.H. Liao, L. Wu, W. Guo, S.K. Sun, H.T. Lin, Pressureless joining of silicon carbide using Ti3SiC2 MAX phase at 1500℃. Ceramics International, 2020, 46(9), 14269–14272.

20.   X. Zhu, H.F. Gong, Y.F. Zhao, D. Liu, G. Han, T. Liu, H. Song, Effect of Xe bubbles on the thermal conductivity of UO2: Mechanisms and model establishment. Journal of Nuclear Materials, 2020, 533, 152080.

21.   C. Ye, J. Xue, T. Liu*, R. Shu, Y. Yan, Y.H. Liao, Q.S. Ren, G. Ran, K. Sun, L. Jiang, P. Xiu, L. Wang, The microstructure evolution in a SiCf/SiC composite under triple ion beam irradiation. Ceramics International, 2020, 46(7), 9901–9906.

22.   C. Ye, J. Xue, T. Liu*, R. Shu, Y. Yan, Y.H. Liao, Q.S. Ren, G. Ran, K. Sun, L. Jiang, P. Xiu, L. Wang, Evolution of microstructure and nanohardness of SiC fiber-reinforced SiC matrix composites under Au ion irradiation. Ceramics International, 2020, 46(6), 8165–8173.

23.   Y. Tan, C. Chen, S. Li, X. Han, J. Xue, T. Liu*, X. Zhou, H. Zhang, Oxidation behaviours of high-entropy transition metal carbides in 1200 °C water vapor. Journal of Alloys and Compounds, 2020, 816, 152523.

24.   Z. Yang, B. Li, P. Zhang, M. Chu, B. Bai, H. Tang, Y. Zhong, X. Liu, R. Gao, T. Liu, H. Huang, Microstructure and thermal physical properties of SiC matrix microencapsulated composites at temperature up to 1900 °C. Ceramics International, 2020, 46(4), 5159–5167.

25.   W.B. Niu, J.X. Xue, L.X. Wu, Y.H. Liao, T. Liu, Q.S. Ren, W.M. Guo, S.K. Sun, H.T. Lin, Low-temperature joining of SiC ceramics using NITE phase with Al2O3-Ho2O3 additive. J. American Ceramic Society, 2020, 103(2), 731–736.


国际合著报告:
1.《State-of- the-Art Report on Light Water Reactor Accident-Tolerant Fuels》,参编,经济合作组织核能署,2018年
2.IAEA-TECDOC-1913 《Modelling of Fuel Behaviour in Design Basis Accidents and Design Extension Conditions》参编,国际原子能机构,2020年
3.IAEA-TECDOC-1697卷《Improvement of Computer Codes Used for Fuel Behaviour Simulation(Fumex-III)》,Calculations of Fission Gas Release During Ramp Tests Using Copernicus Code,Chief Scientific Investigator:Tong Liu 国际原子能机构,2013年

软件版权登记及专利

中国发明专利55项,美国发明专利1项,软件著作权20项。部分如下:
1.高安全性燃料棒及其制造方法(2015年,第一发明人,授权公告号:CN105225702B)
2.燃料组件及其提高反应堆安全性的燃料棒(2015年,第一发明人,授权公告号:CN105469838B)
3.测量液态金属中溶解氧活度的固相参比电极氧传感器(2016年,第二发明人,授权公告号:CN106248760B)
4.外条带、核反应堆燃料组件的定位格架及核反应堆燃料组件(2016年,第二发明人,授权公告号:CN106409346B)
5.三冷式燃料棒及燃料组件(2016年,第二发明人,授权公告号:CN106782681B)
6.界面强化钼合金及其制备方法(2017年,第二发明人,授权公告号:CN107099716B)
7.保持圆管曲率的自紧式圆管环向拉伸试验装置(2017年,第二发明人,授权公告号:CN107764639A)
8.一种惰性基弥散燃料芯块的快速制备工艺(2017年,第二发明人,授权公告号:CN106971764B)
9.一种惰性基弥散芯块燃料及其制备方法和用途(2017年,第二发明人,授权公告号:CN106981318B)
10.一种高TRISO含量惰性基弥散燃料芯块的制备工艺(2017年,第二发明人,授权公告号:CN106971765A)
11.一种金属增强型二氧化铀核燃料芯块的制备方法(2017年,第二发明人,授权公告号:CN107256726B)
12.一种氧化铍改进型二氧化铀核燃料的制备方法(2017年,第二发明人,授权公告号:CN107221359B)
13.一种氧化铍增强型二氧化铀核燃料的快速制备方法(2017年,第二发明人,授权公告号:CN107274936B)
14.套管式低浓铀核燃料组件(2009年,第三发明人,授权公告号:CN101727992A)
15.UO2-SiC燃料芯块的制备方法及采用该制备方法制成的UO2-SiC燃料芯块(2016年,第三发明人,授权公告号:CN106297904B)
16.燃料芯块及其制备方法(2016年,第三发明人,授权公告号:CN106448749B)
17.碳化铀芯块及其制备方法、燃料棒(2017年,第三发明人,授权公告号:CN107500767B)
18.燃料包壳及燃料组件(注:梯度涂层)(2017年,第三发明人,授权公告号:CN107799185B)
19.燃料芯块的制造方法以及燃料芯块(2017年,第三发明人,授权公告号:CN107967950A)
20.核燃料组件用复合管及其制造方法(2017年,第三发明人,授权公告号:CN108231214A)

2003年,国防科工委科技进步奖
2007年,中国核工业集团公司科学技术进步一等奖
2008年,中国核工业集团公司科学技术进步二等奖
2016年,国家电力投资集团公司理论创新优秀个人
2018年,深圳市地方级领军人才
2021年,深圳市国家级领军人才
2021年,中广核研究院巾帼先锋
2021年,中国电力优秀科技工作者