美国核能学生竞赛表彰创新研究

每年，美国能源部核能大学计划(NEUP)都会表彰研究生和本科生在创新核能研究方面的成就。核能研发创新学生竞赛(INSC)获奖者将获得荣誉奖金以及旅行和会议机会，包括在美国核学会冬季年会暨博览会发表其研究成果的机会。

6月，能源部宣布向来自10所大学的14名学生颁发总计33,000美元的INSC奖项。四名研究生获得卓越奖，其中三人是美国核学会会员：Colorado School of Mines的Joshua Dunbar（燃料循环技术类别）、Massachusetts Institute of Technology的Lauren Fortier（反应堆开发与电站优化类别）以及North Carolina State University的Jonathan Crozier（核工程类别）。

此外，另有四名研究生获得特别表彰奖，其中包括美国核学会会员Mason Fox和Kyra Lawson（两人均来自University of Tennessee–Knoxville，核工程类别）。

在获得INSC奖项的本科生中，有两名是美国核学会会员：Nicolas Fox（University of Wisconsin–Madison，反应堆开发与电站优化类别）和Jonathan Dromey（University of Utah，燃料循环技术类别）。

《核新闻》与获奖的美国核学会会员进行了交流，以了解他们的工作和计划。

NEUP隶属于能源部核能办公室，总部设在Idaho美国国家实验室。它执行多项能源部核能办公室面向学生和学校的计划，旨在使美国高校开展的核能研究与其使命和目标保持一致。在INL整合所有这些计划能够营造协作环境并简化流程。

NEUP的其他计划包括综合创新核研究(CINR)研发计划，该计划支持以大学为主导、专注于能源部核能办公室需求和优先事项的项目，包括燃料循环、反应堆概念和其他支持其使命的研究。NEUP每年通过CINR研发计划颁发数百万美元的研究合作协议。

能源部核能办公室提供许多奖学金和助学金。大学核领导力计划(UNLP)的申请征集书为本科生提供奖学金，为研究生提供助学金。

本科生奖学金计划包括职业学校与社区学院奖学金计划以及四年制大学/学院本科生奖学金计划。前者为接受核能相关技术人员培训的学生提供5,000美元用于学费或其他学术开支。后者为攻读核能相关学位的学生提供10,000美元用于学费或其他学术开支。

UNLP研究生助学金在三年内提供175,000美元，用于支持与核能相关的研究生研究，并包括在能源部国家实验室或其他经批准设施进行的为期10周的实习。

面向研究生和本科生的NEUP学生竞赛计划是INSC。

能源研发学生竞赛旨在表彰研究生和本科生通过期刊论文和会议录所展示的创新核能研究。该竞赛还旨在展示能源部核能办公室对与其使命相关的核学科高等教育的承诺，并支持学生与能源部代表之间的沟通。

在任何一年，INSC可能设有多个类别，这些类别可能会有变动。学生申请时，其发表的论文会自动提交至所有符合资格的类别。他们可以提交已在期刊或会议录上发表的作品。每位申请人每年只能在一个竞赛中获奖。

个人奖金金额从约1,500美元到3,500美元不等，但这些金额也可能发生变化。奖金可能附带旅行、会议报告或其他报告机会。

资格要求可在INSC申请征集书中在线查阅，网址为 neup.inl.gov/students/insc/。

申请由核能专家小组进行评审。提交的出版物首先会评估其是否与能源部核能办公室的使命相关。如果是，则根据四个主要标准进行评估，每个标准在最终评估分数中占有一定百分比。创新性（30%）指论文的重要性、新颖性、影响力以及所回答的问题。沟通技巧（25%）评判学生传播研究成果和清晰写作的能力。申请人在研究中的角色占分数的30%，期刊或会议的质量占15%。

学生通过电子邮件和NEUP网站上的新闻稿获知奖项结果。

Dunbar

Joshua Dunbar — 2022年起成为美国核学会会员

Dunbar于2021年在Illinois州的Wheaton College获得化学学士学位。他于2019年在Savannah River美国国家实验室担任暑期研究实习生，并于2022-2023年在INL担任暑期研究实习生。

“我目前是Colorado School of Mines即将毕业的博士生，已完成核燃料分离领域的研究，”Dunbar告诉《核新闻》。“8月，他成功通过了应用化学博士论文答辩。

他获得INSC奖项的研究论文题为“Di-n-butyl Phosphoric Acid对Tri-n-butyl Phosphate中Cerium氧化还原和形态的影响”。

在总结其工作时，他表示：“为INSC提交的论文中的研究是关于使用铈（一种非放射性元素）来更容易地测试在乏燃料分离过程中，辐射分解化学物质将如何影响镎或钚等锕系元素。”

Dunbar期待他在核研究领域的职业生涯。“我目前的短期职业计划是在国家实验室或工业界获得一个放射化学博士后研究职位。我的长期职业计划是继续从事核研究领域的工作，理想情况下支持美国建立可持续闭式燃料循环的努力，并进一步推动核电的采用。”

美国核学会在Dunbar的学术生活中发挥了重要作用。“我在Colorado School of Mines参与美国核学会的活动始于参加例会以及俱乐部组织的趣味实地考察。后来，我当选为学校美国核学会学生分会董事会秘书，并帮助策划活动和前往Colorado州Fort St. Vrain核电站厂址的考察。这次参与促使我在次年当选为主席。在担任主席期间，我策划并举办了一场‘动手核科学实验室’活动，让高中生参观CSM校园并参与动手实验活动，这些活动教授了屏蔽与探测、用于燃料回收的溶剂萃取分离以及热-电转换。”

Fortier

Lauren Fortier — 2023年起成为美国核学会会员

Fortier目前是MIT的三年级研究生，于5月获得核科学与工程硕士学位。“INSC奖项表彰了我在硕士项目期间进行的研究，”她说。“我现在专注于我的博士研究，这建立在我硕士研究奠定的基础上。在开始MIT学习之前，我曾在美国海军担任核水面作战军官现役。我目前正在休假以完成博士学位，并在获得博士学位后返回现役。”

她补充道：“除了在MIT担任研究生研究助理的工作外，我还在西屋电气公司兼职担任高级运营与工程研究员，在那里我支持eVinci微堆的程序开发。我是美国核学会的活跃学生会员，并经常参与MIT学生分会主办的美国核学会会议和活动。”

Fortier还在2024年暑期在INL实习，与该实验室的核反应堆模拟机和自动化技术合作。在2016-2017年，她在Illinois州Evanston的SpaceICE担任研究助理。

Fortier获得INSC奖项的研究是“利用监控控制的先进反应堆自主运行”。

她解释说，她的工作旨在帮助减少先进反应堆运行对人类操作员的依赖。它研究了对于保持尽可能低的电价至关重要的自动化功能。“在INL期间，我专注于建模和自动化反应堆运行程序，”她说。“由于先进反应堆或先进反应堆模拟机不可用，我使用了一个通用压水堆(gPWR)模拟机进行测试。”

她计划在职业生涯中继续从事先进技术工作。“短期来看，我的首要任务是完成我的博士研究。展望未来，我对能够在工业界从事职业感兴趣，在那里我可以为先进反应堆技术和应用的发展做出贡献。”

Crozier

Jonathan Crozier — 2021年起成为美国核学会会员

Jonathan Crozier于7月从North Carolina State University获得核工程博士学位。他此前在同一机构获得了核工程硕士和学士学位。他还曾担任海军ROTC物理和微积分辅导员，并参加了Pacific Northwest美国国家实验室的国家安全实习计划。

自7月以来，Crozier一直在Maryland州Rockville的X-energy工作，担任反应堆物理领域的核工程师，在堆芯设计团队内工作。“我还在业余时间做一些基于合同的计算分析工作，包括用于核分析的软件工程，”他说。

“在Serpent中嵌入神经热散射(NeTS)模块以实现更高保真度的先进反应堆分析”是使他获得INSC奖项的研究。“这项工作的前提是利用人工神经网络作为通用函数逼近器，用于核石墨的连续温度热散射定律(TSL)数据和热中子截面。最终，这种用于核数据的AI功能首次通过耦合Serpent、OpenFOAM和PyTorch，针对Idaho美国国家实验室瞬态反应堆试验装置(TREAT)的瞬态、蒙特卡罗多物理场、时变分析进行了演示。”

他从美国核学会前任主席Lisa Marshall那里了解到INSC机会，Marshall是NC State大学外联、留任和参与事务主任。他当时对这个机会和奖项感到非常兴奋，说道：“这个奖项尤其有意义，因为它与我完成博士学位的时间相吻合，并增强了我作为研究生支持家庭的能力。”

Crozier对他的核职业生涯有几个目标。“我当前的目标是帮助许可和部署Xe-100 [X-energy的高温小型模块化球床堆]。”从长远来看，他希望“用更好的方法和架构现代化反应堆物理实践，并领导科学家和工程师之间的合作。”

他还计划继续参与美国核学会。“我主要是投稿和展示研究工作，这很有趣，”他说。

特别表彰

Fox

Mason Fox — 2021年起成为美国核学会会员

在获得INSC奖项时，Mason Fox是University of Tennessee–Knoxville的博士生候选人，学习核工程和反应堆安全。他于7月通过博士论文答辩，随后在Pennsylvania州West Mifflin的海军核实验室担任反应堆技术开发职位。他还在2024年于UTK获得核工程硕士学位，并于2018年在Pennsylvania州立大学获得学士学位。

2023年，他在Oak Ridge美国国家实验室担任核燃料安全建模与仿真实习生。他还在Oak Ridge进行了一部分博士研究。从2018年到2022年，他在海军服役，期间在USS Dwight D. Eisenhower号上担任核水面作战军官。此外，他还在海军大西洋航空兵部队为航母舰队核操作员学员开发技术培训课程材料。

Fox成为美国核学会会员已有数年。“我是美国核学会标准委员会的成员，在负责核工业软件的工作组（ANS-10.7）中服务，”他说。

Fox获得INSC荣誉的研究题为“两种压水堆高燃耗堆芯设计中的反应性引发事故”。

他说：“最大限度地降低核电厂的运行成本对于提高电厂所有者、公用事业公司和用户的投资回报至关重要。通过延长停堆之间的运行时间（24个月而非18个月）以及从燃料中提取更多能量（更高燃耗），可以降低某些成本。重要的是要证明对燃料设计的任何更改不会带来任何安全挑战或意外行为。学术文献和行业合作伙伴提出了一些设计，这些设计是这些更高效设计可能样貌的现实示例。”

在参加INSC之前，Fox已有NEUP的经验。“我的研究生工作由UNLP助学金资助，该助学金由NEUP管理。他们在推动核研发和大学接洽方面做了很多出色的工作，”他说。“我感谢这个奖项和对我的工作的认可。”

是一起著名的核电站事故促使Fox对核工程产生了兴趣。“我在Three Mile Island附近长大，这对该地区和该行业都是一个重要的历史事件，”他说。“我对那次事故的事件以及核反应堆的工作原理感到好奇。随着时间的推移，我开始认识到核电可以为社会需求和能源安全带来的巨大好处。当需要选择大学专业时，核工程引起了我的兴趣。”

Lawson

Kyra Lawson — 2025年起成为美国核学会会员

Lawson目前是University of Tennessee–Knoxville的第五年研究生研究助理，她在获得INSC奖项时是UNLP研究员。在2023年12月获得UTK的核工程硕士学位后，她现在正在努力完成博士学位。

她在Texas A&M University获得学士学位，期间曾担任美国核学会学生分会主席和财务主管，并担任学生研究员。随后，她于2021年在TerraPower担任核设计分析实习生。

她获得INSC奖项的研究题为“快速氯化物熔盐堆中子学的两步法开发”。

“两步法是一种加速和简化核反应堆中子学建模的方法，”Lawson说。“这种方法对于在多物理场耦合等繁重计算期间最小化计算资源需求非常重要。然而，两步法有其局限性。本文探讨了这些局限性，并提出了将两步法用于选定的小型和大型熔盐氯化物快堆堆芯的最佳条件。这项工作的下一步是将从本文中学到的经验教训应用于快熔盐堆芯的多物理场建模。”

Lawson在高中时就开始参与美国核学会活动，并将这种关系延续到大学学习中。“在Texas A&M大学学生分会期间，我非常享受随之而来的社交和外联活动。在研究生院期间，我在2022年、2024年和2025年的年会上作了报告。”

Lawson的短期目标是完成博士学位。“我还有两篇关于熔盐堆建模的期刊论文应该很快完成，”她说。“长期而言，我希望帮助先进核反应堆特别是液态燃料熔盐堆的开发和部署。随着能源需求的增长以及欠发达/发展中国家对化石燃料的依赖，我希望帮助为世界带来清洁能源。”

Fox

Nicolas Fox — 2025年起成为美国核学会会员

5月从University of Wisconsin–Madison获得核工程学士学位后，Fox成为INL的实习生，在那里他进行数据分析以及与客户-承包商就与TerraPower的Natrium钠冷快堆相关的燃料开发和鉴定的辐照后检验数据进行沟通。

“我打算攻读博士学位。我目前正在寻找一个项目来进行我的研究生研究，”他说，并补充道，“我目前是美国核学会的学生会员，喜欢参加会议，与我们领域的专业人士见面和交流。”

Fox获得INSC奖项的研究题为“316L不锈钢和ZIRLO管在模拟LOCA再淹没条件下淬火行为的参数研究”。

“这项研究调查了当前的核反应堆系统如何应对一种特定的高风险事故情景，称为冷却剂丧失事故，这是2011年福岛发生的事故，”他说。“在这种事故中，反应堆失去了保持堆芯温度下降的水。为了应对这种情况，现代反应堆配备了应急堆芯冷却系统，用重新淹没堆芯以降低温度。使用模拟这些条件的实验设施，我的项目发现了一种关于不同参数组合如何影响反应堆冷却速度的新趋势，从而能够更好地预测事故后的冷却行为。”

除了攻读核工程博士学位外，Fox的长期职业目标是“为先进反应堆技术做出贡献，并帮助使公众舆论和政策与核能作为应对日益增长的能源需求和可持续能源需求的关键部分保持一致。”

Dromey

Jonathan Dromey — 2024年起成为美国核学会会员

Jonathan Dromey于5月从University of Utah获得机械工程学士学位，辅修计算机科学。6月，他开始在TerraPower担任机械工程分析实习生，为Natrium钠冷快堆进行应力分析。他在10月被聘为该分析职位的全职员工。他表示，正在考虑在未来几年内边工作边攻读硕士学位。

Dromey的研究论文是与INL合作开发的，题为“金属燃料棒区域精炼过程中锕系元素与裂变产物分离的建模”。

“我的研究专注于一种回收使用金属燃料的反应堆（例如钠冷快堆）乏燃料的替代方法，”他说。“我们正在研究的过程是移动熔融区精炼。它使用感应加热熔化乏燃料棒的初始小区域。在熔融状态下，裂变产物与剩余可用燃料分离。熔融区沿着棒的长度移动，裂变产物在熔融区中积累，最终聚集在棒的一端。它显示出作为一种简单且经济的回收金属核燃料并减少先进金属燃料反应堆废物排放的潜力。”

他打算继续他在核工业领域作为机械工程师的职业生涯。“我很享受在TerraPower的工作和同事，并且非常高兴接受那里的全职职位。我希望继续为推动有助于将更多清洁能源并入电网的核技术做出贡献。”

在他迄今为止的核学术和职业生涯中，Dromey对他的美国核学会经历印象深刻。他喜欢参加网络研讨会并接收美国核学会的《核新闻日报》电子邮件。“2024年美国核学会冬季会议是我第一次参加美国核学会会议，我彻底享受了参加会议、结识新朋友以及与过去共事过的人重聚的时光。尽管这是我第一次参加美国核学会会议并且只是一名本科生，但我简直不敢相信我在那里认识了多少人。”

这些年轻的INSC奖项获得者不仅是其他攻读核相关学位学生的榜样，也是整个核工业的榜样。随着先进反应堆的上线以及AI和其他技术日益重要，该行业未来多年将掌握在有能力的人手中。

INSC的未来看起来也很光明。