北京西南遠郊,中國原子能科學研究院。這裡有我國第一座重水反應堆和第一臺迴旋加速器。正是這裡為我國核電站在內的民用核技術打下良好基礎。中國電力報記者帶您走進我國核工業的發祥地,看看這座20世紀50年代建成,我國第一臺反應堆、加速器的家;也帶您走進中國核工業的過去、現在和未來。
“這件事總是要抓的。現在是時候了,該抓了。”1955年1月15日的中共中央書記處擴大會議上,毛澤東主席作出大力發展中國原子能事業的戰略決策。回首歷史,我們還能記得羅布泊上空的蘑菇雲;再看現在也能享受核能發電帶來的清潔便利。可是又有幾個人知道這些代表著世界頂級工業水平與科學技術的成果源於北京郊區一個毫不起眼的地方。
在北京西六環外,有一座因核興建的新鎮,就是這裡,誕生了我國第一個核科學技術研究機構——中國原子能科學研究院(以下簡稱“原子能院”)。這裡被稱為中國核工業的老母雞。這裡有錢三強、王淦昌等一系列讓人耳熟能詳的名字,但這裡更多的是一輩子隱姓埋名默默無聞的科技工作者。他們踐行原子能院前任院長王淦昌先生的誓言———“我願以身許國。”這裡有我國第一座重水反應堆、第一臺迴旋加速器、第一座中國實驗快堆等一系列重要核科研設施;但這裡更多的是那些接地氣的核技術應用項目。大到核電站,小到馬鈴薯。原子能院讓核技術安全地為人們服務。
緣起:“一堆一器”推開我國核工業大門
走進原子能院,一排排廠房錯落有致,初春的嫩綠點綴其間。看似平凡的院落,擁有著我國最前沿的核科學技術,同時也擁有著我國最悠久的核科技發展歷史。
在原子能院工作區內,一塊巨大的綠色磁鐵引人注目,而這塊磁鐵就是我國第一臺迴旋加速器的主磁鐵。據中核集團首席專家張天爵介紹,20世紀50年代中期,為追趕世界先進科學技術,建設強大社會主義國家,中共中央決定建設我國的核工業。同時,黨中央、國務院把發展原子能事業作為經濟建設和國防建設的一項重要方針任務,列入國家長遠發展規劃。在這樣的時代背景下,我國第一座重水反應堆和第一臺迴旋加速器(以下簡稱“一堆一器”)於1956年5月在原子能院動工興建,1958年6月建成。1958年9月27日,國務院在原子能院隆重舉行了“一堆一器”移交生產典禮。從此,我國進入了原子能時代。
聽了張天爵的介紹,記者不禁對眼前的這個“大傢伙”肅然起敬,其巨大的身軀見證了我國第一代核工業人的奮進拼搏,深邃的外表下彷彿在講述過往的故事。
張天爵表示,作為我國建設的第一組原子能設施,“一堆一器”建成後,我國核科學研究的技術裝備和實驗手段有了比較顯著的改善。原子能院圍繞“一堆一器”開展了大量科學研究和實驗工作,培養和造就了一大批科學人才。
資料顯示,以“一堆一器”為基礎,原子能院陸續研製出2.5兆電子伏靜電加速器、400千電子伏高壓倍加器等,構建了原子能院第一批科研平臺。也正是以“一堆一器”為源頭,我國有了 “兩彈一艇”,也有了民用核電站。可以說,從基礎研究,到國防建設,再到和平利用原子能,“一堆一器”為中國核事業的發展作出了不可磨滅的歷史貢獻。
圖為質子迴旋加速器裝置。
直到1984年,我國第一座迴旋加速器光榮退役,迴旋加速器的主磁鐵也被當作歷史文物陳列於原子能院內;2007年,我國第一座重水反應堆也安全停閉。2018年,曾作出輝煌歷史貢獻的“一堆一器”入選國家工業遺產和首批中央企業工業文化遺產。“一堆一器”的建設和發展,見證了原子能院自力更生、艱苦奮鬥的發展歷程,也見證了我國核工業從零開始、由弱到強的發展歷程。
這裡曾留下錢三強、王淦昌、鄧稼先等老一輩核科學家的身影,也有惠及千家萬戶的眾多科研項目持續發展。如今,“一堆一器”靜靜守候在原子能院內,等待我國核工業創造新的輝煌。
當下:堆型領先世界成果遍地開花
櫛風沐雨60年,身為我國第一臺迴旋加速器和第一座重水反應堆,如今,它們已成為時代的永恆見證。
而距第一座重水反應堆不遠處便是中國先進研究堆。這是一座由中國原子能科學研究院自主研發、設計和建造的中子阱型池式反應堆。
據瞭解,中國先進研究堆於2010年5月實現首次臨界,2012年3月實現滿功率運行,為我國核科學研究及核技術開發應用提供一個重要的科學實驗平臺,也是我國核科學技術研究能力的重要標誌。
進入反應堆內部,記者看到在一座水池內充滿碧藍的去離子水。工作人員告訴記者,先進研究堆採用池式設計,整個堆本體部件都在水池內,能夠有效保證反應堆安全。
原子能院反應堆工程技術人員過明亮告訴記者,中國先進研究堆設備國產化率達到90%,該項目不僅提升了我國核反應堆的研發設計水平,也促進了企業設備國產化、建造自主化能力的進步。
“實驗堆和核電站是有區別的。”過明亮告訴記者,先進研究堆並不直接提供能源。“它是一座多用途研究型反應堆。”過明亮介紹說,先進研究堆主要開展中子散射、中子活化分析、單晶硅輻照、同位素生產、材料輻照考驗等研究與生產工作。
除中國先進研究堆外,原子能院還有另一個“明星”堆型——微堆。之所以說它是“明星”,是因為它被出口至很多國家,是我國反應堆“走出去”的先行者。截至目前,原子能院已為巴基斯坦、加納、尼日利亞等國建設了微堆。並在2016年成功將原型微堆中的核燃料235U富集度從90%降至12.5%,並實現滿功率運行。原子能院於2017年和2018年又先後成功完成加納微堆和尼日利亞微堆低濃化改造,使中國成為第一個完全掌握微堆設計、建造、運行、退役、低濃化技術的國家。
事實上,正是在中國先進研究堆和微堆這樣的反應堆幫助下,我國完成了核電站材料的檢驗、放療藥品的研發與製造、農產品核輻照保鮮、中子活化分析等一系列核能綜合利用項目。原子能院也把“核”這一聽起來有些危險的事物,安全的利用起來,讓它造福人類,服務國民經濟。
未來:快堆等技術引領我國核工業發展
成績已獲,路仍修遠。在為我國核工業作出巨大貢獻的同時,原子能院從未停止對未來核科技的探索,快堆的研究就是其中之一。
快堆是快中子增值反應堆的簡稱,是由快中子維持核裂變鏈式反應的反應堆。同時,也是我國核能發展戰略三步走的第二步,而原子能院就擁有著我國第一座快堆--中國實驗快堆。據原子能院快堆技術人員劉尚波介紹,中國實驗快堆為我國快堆事業的發展作出了巨大的貢獻。
進入中國實驗快堆所在的廠區,首先映入眼簾的是中國實驗快堆的模型,該模型清晰的展現了快堆核島廠房和常規島廠房結構及主要系統設備的佈置和流程,“快堆核島廠房主要由反應堆和一、二回路系統及汽輪機發電機組構成。”劉尚波表示。
通過中國實驗快堆的建設,目前我國已經初步掌握快堆的設計、調試和運行技術,並在國內形成了初步配套的工業體系,形成了一支由400多人的高水平專業化隊伍組成的快堆研發實驗中心,為我國快堆技術的發展打下了良好基礎。
除了在堆型方面的求索外,原子能院還聚焦核技術領域的多元化應用,尤其在清潔供暖領域,為了實現國家“打好藍天保衛戰”的宏偉藍圖。原子能院也作出了嘗試。
距離中國實驗快堆不遠處,就是49-2游泳池式反應堆(以下簡稱"49-2反應堆)的所在地。據原子能院堆工部反應堆技術人員韓玉祥介紹,49-2反應堆始建於1959年,是我國自行設計、建造的第一座工程材料試驗堆。在五十多年的安全運行歷程中,49-2反應堆取得了一系列令人矚目的豐碩成果。為我國國防工業發展、核能開發研究、核技術應用和人才培養等方面作出了重大貢獻。
而就是這座擁有悠久歷史的反應堆,在清潔供暖方面煥發了新的生機。
“2017年5月,原子能院49-2反應堆承擔了中核集團泳池堆城市供熱可行性研究與演示項目;同年11月成功實現安全連續供熱168小時,為泳池式供熱堆的建立奠定了關鍵的技術基礎。”韓玉祥向記者表示。
第四代堆型、核能供暖……原子能院用自己的努力,描繪著未來我國核科技的發展脈絡。另外,在建設中國特色社會主義現代化、高效發展核能、加強科技創新的新時期,原子能院將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引,不忘初心,牢記使命,肩負起強國強核的神聖使命,大力弘揚“兩彈一星精神”、核工業精神和“以身許國、敢為人先、嚴謹求實”的“四○一精神”,把原子能院建設成為先進核能的技術主導、核基礎研究的主要支撐、核技術應用的創新源頭,全方位打造世界先進水平的核科技研究基地,建設現代富強文明和諧美好的原子科學城,勾勒核科學事業更加壯美的新藍圖。(記者 謝文川 白宇)
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