隨著電子計算機的出現和發展，逐步形成以電子計算機為工具，應用數學的方法解決物理問題的應用學科——計算物理學，它是數學、物理、力學、天文等和計算機相結合的產物。
計算物理學在核科學技術中應用非常多，像中子輸運-燃耗、熱工水力學、流體力學、固體力學和材料物性等多物理過程耦合模擬。
（1）先進核反應堆數值模擬
21世紀以後，隨著計算機的水平不斷提高，以及核電市場的復甦，國際上對反應堆堆芯數值計算重視程度不斷提高，研發了新一代核電工程使用的設計軟件，提高了工程設計軟件的準確性和先進性。如美國西屋公司開發的PARAGON-ANC9軟件系統，法國阿海法公司開發的ARCADIA軟件系統，瑞典STUDSVIK公司開發的CASMO5-SIMULATE5等。
同時國際上也正在將更為先進的計算方法和計算模型實用化，從而進一步去除方法本身的近似，降低方法模型對試驗結果和工程經驗的依賴，如日本開發的AEGIS-SCOPE2程序系統，美國及韓國分別開發的DECART和nTRACER等，美國開發的MC21等蒙卡軟件。
2010年後，美國、歐洲等國為了推動高性能計算機在核反應堆數值模擬領域的發展，分別啟動了國家支持的相關科研計劃。美國啟動了CASL以及NEAMS兩項支持核反應堆數值模擬計劃，主要目的是通過更為精確和多物理耦合的數值模擬來加快新型反應堆研發，緩解核反應堆研發帶來的壓力。歐洲啟動了相似用途的NURESIM/NURESP/NURENEXT系列計劃。
自此，國際上掀起了一輪基於高性能計算機的、考慮核反應堆中多專業耦合的、精細化模型的數值模擬高潮，目前已經取得了一系列研究成果。
2）隨機中子動力學理論與數值模擬
在美國曼哈頓工程期間，費曼採用連續變量點堆隨機中子動力學方程研究一箇中子點火概率。在禁核試以後，2002年，美國洛斯·阿拉莫斯國家實驗室（LANL）研製了計算定態點火概率的二維Sn程序，該程序集成在核武器初級二維Sn數值模擬程序包Partisn中。1999年和2006年，LLNL分別研製了計算定態點火概率的二維Sn程序Ardra和AMR。2007年，LLNL在三維MC程序Mercury中實現了一箇中子定態點火概率計算功能。2009年，在LANL研製了計算動態系統一箇中子點火概率的一維Sn程序。
（3）裂變-聚變混合堆理論與數值模擬研究
美國和西歐國家在20世紀80年代，受國際能源供應壓力降低、聚變技術發展停滯、混合堆沒有明確需求牽引及防止核擴散和反核壓力，混合堆研究計劃一度擱置。進入本世紀，隨著聚變技術的發展，美國重新重視聚變－裂變混合堆研究，佐治亞理工學院聚變研究中心，開展了磁約束驅動的嬗變堆的深入研究。美國聖地亞國家實驗室提出以Z-Pinch慣性約束聚變為驅動源的混合堆。LLNL提出了基於國家點火裝置NIF的混合堆概念LIFE。
（作者單位：中國核科技信息與經濟研究院情報研究三室 中國核學會核情報研究分會）
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