随着加拿大在清洁能源领域探索的持续推进，氢能作为重要的能源载体，在发电、长途运输、储能等领域的潜在应用研究不断深入。然而，与任何燃料一样，氢气必须安全处理，因其极易燃的特性，安全风险不容忽视。

尽管氢气意外从安全壳中释放并点燃的情况较为罕见，但一旦发生，在加氢站、工业设施甚至运输途中都可能出现室外爆炸。与密闭空间内的爆炸相比，“露天”爆炸对公众的潜在影响更大，因此降低此类风险至关重要。

为更好地理解和预防露天氢气爆炸，Chalk River Laboratories 的一个研究小组正借助计算模型开展研究。氢气爆炸产生的压力和冲击波会摧毁路径上的物体，该团队开发的先进计算机模型，可模拟室外爆炸对附近建筑物的影响，并使用在钢筋混凝土墙附近进行控制氢爆炸的真实实验数据作为基准。

此模型的独特之处在于结合了流体动力学、热力学、结构力学和化学等多学科知识。加拿大核实验室 (CNL) 材料科学家丁玉清表示，许多经验模型因化学过程复杂而将其忽略，但该团队的模型包含了简化的化学反应，能更有效地捕捉爆炸的真实行为。通过将模拟结果与实际实验结果对比，发现二者合理匹配，验证了模型可为安全、风险和工程设计评估提供可靠信息。

借助虚拟模拟，该团队的工作为准确高效预测爆炸产生的力量开辟了道路，无需进行昂贵耗时的物理测试或依赖超级计算机。在氢能有望成为加拿大清洁能源未来基石的当下，这些工具对于管理风险和建立公众信心意义重大。

这项研究由加拿大原子能有限公司 (AECL) 联邦核科学与技术 (FNST) 工作计划项目资助。该计划将联邦组织、部门和机构与 Chalk River 实验室的核科学专业知识和设施相连接。根据此计划，研究人员开展了旨在支持加拿大政府在健康、安全、能源和环境领域核心责任和优先事项的项目。