先进核能技术研究由南华大学协同中国原子能科学研究院、中国核动力研究设计院、核工业西南物理研究院、中核建中核燃料元件有限公司、湖南桃花江核电有限公司等单位开展。在第三代核电技术引进、消化、吸收，自主化堆芯设计程序，高放核废物嬗变，聚变等离子体高性能运行等方面开展合作。主要研究内容如下：
(1)第三代核电技术引进、消化、吸收与软件自主化
针对非能动核电技术AP1000和自主化反应堆设计软件，由南华大学、中国核动力研究设计院、湖南桃花江核电有限公司共同开展AP1000反应堆系统关键技术消化、吸收；共同研发具有自主知识产权的核反应堆设计软件。
①AP1000核反应堆关键系统、部件仿真研究；
②部分关键第二代堆芯设计程序的国产化；
③用于第四代反应堆设计的自主化软件开发；
(2)高放核废物嬗变
针对轻水堆卸出乏燃料中的高放核废物嬗变处理技术，由南华大学、中国原子能科学研究院、中核建中核燃料元件有限公司共同开展嬗变技术研究。
①ADS嬗变系统物理特性参数理论与实验研究；
②工业规模“快热耦合”ADS嬗变堆设计；
③次锕系核素嬗变策略研究；
④嬗变靶件的模拟件研制；
(3)聚变等离子体高性能运行
针对磁约束聚变等离子体不稳定性，由南华大学、核工业西南物理研究院共同开展聚变等离子体高性能运行相关研究。
①磁约束聚变等离子体宏观、微观不稳定性理论研究，提出稳态高性能运行方案；
②高性能运行条件下，等离子体不稳定性实验研究以及堆芯等离子体不稳定性的抑制；
③优化自主开发的大型数值模拟程序；
重点任务安排：
①用于先进核裂变能及磁约束聚变系统设计、分析的大型科学计算平台的搭建，拟建立具有128～256核心的计算服务器，该服务器可用于“协同创新中心”所有计算分析任务，并完成中性粒子及带电粒子输运程序的并行改造，同时进行必要的程序引进；
②依托协同创新中心各相关单位，进行磁约束聚变装置、裂变核反应堆相关计算程序的开发及模块化集成，建立精确、高效的先进反应堆设计程序包；
③依托协同创新中心各相关单位，进行多变量、复杂环境核能经济性分析方法及相应分析程序研究，建立综合性的核能经济分析平台。
先进核能技术协同创新路线如图所示。
