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核能“三步走” 從“一堆一器”講起

新華網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2024-04-15 08:54:18  作者:索煒 鄭欣

  新華網(wǎng)北京4月10日電(記者索煒 通訊員鄭欣)六天三地,跨越近5000公里。近日,一場(chǎng)中國(guó)核工業(yè)的追尋之旅展開。

  從北京西南郊的中國(guó)原子能科學(xué)研究院,到位于海南昌江的中國(guó)最南端核電基地的華龍一號(hào)、玲龍一號(hào),再到承擔(dān)“人造太陽(yáng)”中國(guó)環(huán)流二號(hào)、三號(hào)裝置科研攻關(guān)的核工業(yè)西南物理研究院,核工業(yè)艱苦卓絕、光輝燦爛的奮斗歷史深深鐫刻,中國(guó)核工業(yè)“三步走”戰(zhàn)略功勛卓著。

  2024年是原子彈爆炸60周年,2025年即將迎來(lái)中國(guó)核工業(yè)創(chuàng)建70周年,中國(guó)核工業(yè)如今已崛起為世界核能領(lǐng)域的重要力量。

  位于北京西南郊的中國(guó)原子能科學(xué)研究院(下稱“原子能院”)是中國(guó)核工業(yè)的搖籃。已經(jīng)退役和安全停閉的我國(guó)第一座7000千瓦的重水型實(shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆和第一臺(tái)直徑1.2米的回旋加速器在這里還在訴說(shuō)著中國(guó)核科技事業(yè)從無(wú)到有、從小到大的歷史跨越。

  這是中國(guó)核工業(yè)的重要里程碑,我國(guó)從“一堆一器”開始正式進(jìn)入原子能時(shí)代。中國(guó)自此不斷彰顯在核能領(lǐng)域的決心和實(shí)力,“一堆一器”也為我國(guó)核能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用提供了必要的條件和平臺(tái)。今天,原子能院已經(jīng)成為基礎(chǔ)性、前瞻性、先導(dǎo)性、工程性核科研綜合基地。

  “基礎(chǔ)研究實(shí)際上很難短期出成績(jī),必須有領(lǐng)軍的科學(xué)家,要能夠長(zhǎng)期在一個(gè)領(lǐng)域做冷板凳去攻關(guān)。”中國(guó)原子能科學(xué)研究院院長(zhǎng)、黨委副書記楊紅義說(shuō)。

  錢三強(qiáng)、王淦昌、鄧稼先、李正武、“原三刀”……老一輩核工業(yè)科學(xué)家壯懷激烈,以身許國(guó),“兩彈一星”精神與核工業(yè)精神代代傳承。

  據(jù)楊紅義介紹,原子能院正在探索推動(dòng)“基礎(chǔ)探究特區(qū)”的機(jī)制,以首席科學(xué)家為主角人才,組建一個(gè)相對(duì)固定的團(tuán)隊(duì),由原子能院給予支持和特殊權(quán)限,長(zhǎng)期推動(dòng)核科學(xué)家們做好基礎(chǔ)研究,調(diào)動(dòng)科研人員與首席科學(xué)家的積極性。

  記者在原子能院看到,年輕的核科技工作者們充滿朝氣,對(duì)核科技工作滿懷熱情。這是核工業(yè)精神當(dāng)代傳承的體現(xiàn),同樣,對(duì)“強(qiáng)核報(bào)國(guó)、創(chuàng)新奉獻(xiàn)”新時(shí)代核工業(yè)精神深入踐行與維護(hù)的青年工作者也活躍在中國(guó)核工業(yè)西南物理研究院(下稱“西物院”)。

  “我們幾十年所做的叫做等離子體物理實(shí)驗(yàn),就是獲得等離子體,把它控制好,這是我們一個(gè)總體的最終的宏觀的大目標(biāo),我們每輪實(shí)驗(yàn)會(huì)有不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),比如說(shuō)我們22年的時(shí)候就是實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培的等離子電流,然后我們23年的時(shí)候是在100萬(wàn)安培下實(shí)現(xiàn)高約束模式……”西物院聚變科學(xué)所團(tuán)委書記、“人造太陽(yáng)”博士科普?qǐng)F(tuán)團(tuán)長(zhǎng)鄭雪在回答媒體關(guān)于“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”核聚變裝置的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)時(shí)充滿熱情地說(shuō)。

  盡管“一堆一器”的引進(jìn)最初是為了增強(qiáng)中國(guó)的軍事勢(shì)力,中國(guó)核工業(yè)如今在核電領(lǐng)域?yàn)榇淼亩嘤猛纠蒙弦呀?jīng)全面開花,部分核科技已經(jīng)走在了世界前列。

  1983年,我國(guó)“熱堆-快堆-聚變堆”的核能發(fā)展總戰(zhàn)略提出,這一戰(zhàn)略的核心目標(biāo)是解決我國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展和核燃料長(zhǎng)期安全有效供應(yīng)的問題。在這個(gè)戰(zhàn)略框架下,中國(guó)核能領(lǐng)域取得了顯著的成果。

  原子能院的中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆是我國(guó)快中子增殖堆技術(shù)的開篇之作。中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆的成功并網(wǎng)發(fā)電,標(biāo)志著中國(guó)在快堆技術(shù)上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,為開發(fā)商業(yè)化快堆電站打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆一回路采用池式結(jié)構(gòu)、事故余熱排出系統(tǒng)采用非能動(dòng)設(shè)計(jì),提高了反應(yīng)堆的可靠性和安全性。

  聚焦人類終極能源解決方案,中國(guó)核工業(yè)積極探索“人造太陽(yáng)”的不斷突破。據(jù)西物院新一代人造太陽(yáng)駕駛員李波介紹,一升海水中提取出的聚變?nèi)剂想?,在發(fā)生核聚變反應(yīng)后產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油產(chǎn)生的能量。與此同時(shí),核聚變有著非常大的安全性,由于其反應(yīng)條件非常苛刻,任何問題的出現(xiàn)都可能導(dǎo)致反應(yīng)堆在秒量?jī)?nèi)終止反應(yīng),不會(huì)產(chǎn)生大規(guī)模放射性廢物。

  從上個(gè)世紀(jì)50年代至今,中國(guó)核聚變已經(jīng)取得了一系列研究成果——2023年8月,新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行;2006年,中國(guó)正式簽約進(jìn)入“人造太陽(yáng)”國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)組織,承擔(dān)了18個(gè)采購(gòu)包的制造任務(wù),牽頭完成ITER“心臟”——托卡馬克裝置核心設(shè)備的安裝,2024年2月,牽頭簽署ITER真空室模塊組裝合同;增強(qiáng)核負(fù)荷第一壁等一系列自主創(chuàng)新研究成果獲得國(guó)際認(rèn)可;2023年12月,西物院與ITER總部簽署協(xié)議,宣布新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”作為ITER衛(wèi)星裝置面向全球開放,邀請(qǐng)全世界科學(xué)家來(lái)中國(guó)集智攻關(guān),共同追逐“人造太陽(yáng)”能源夢(mèng)想……

  從核工業(yè)“三步走”戰(zhàn)略提出至今,熱堆-快堆-聚變堆研究均在同步推進(jìn),核裂變、核聚變的研究與技術(shù)的應(yīng)用不斷助推著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與美麗中國(guó)建設(shè)。

  “現(xiàn)在熱堆非常成熟,快堆相對(duì)成熟,聚變堆正在從裝置從實(shí)驗(yàn)室走向工程,我們有信心為中國(guó)貢獻(xiàn)更多大國(guó)‘底氣’”,西物院副院長(zhǎng)劉仲華說(shuō)。

  今天,“熱堆”方面,中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了核能發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用,熱堆在核能發(fā)電中的占比達(dá)到90%以上,為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)發(fā)揮了重要作用。

  在海南昌江核電基地,華龍一號(hào)與玲龍一號(hào)呈“雙龍齊飛”之勢(shì)。

  華龍一號(hào)作為中國(guó)自主研發(fā)的第三代核電技術(shù),其安全性與經(jīng)濟(jì)性得到了國(guó)際社會(huì)的廣泛認(rèn)可,成為中國(guó)核電“走出去”的亮麗名片。華龍一號(hào)核電技術(shù)的雙層安全殼設(shè)計(jì)能夠抵御大型飛機(jī)撞擊、17級(jí)臺(tái)風(fēng)和9度地震烈度,確保了核電站在極端條件下的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),華龍一號(hào)還采用了先進(jìn)的反應(yīng)堆控制和安全系統(tǒng),提高了核電站的自動(dòng)化水平和運(yùn)行效率。

  玲龍一號(hào)作為小型模塊化反應(yīng)堆的代表,其具有體積小、重量輕、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn),非常適合在偏遠(yuǎn)地區(qū)或海島等電力需求較小的場(chǎng)所應(yīng)用。玲龍一號(hào)的成功研發(fā)和應(yīng)用,不僅展示了中國(guó)在核電技術(shù)創(chuàng)新方面的實(shí)力,也為全球核電市場(chǎng)的多元化發(fā)展提供了新的選擇。

  在充滿挑戰(zhàn)與希望的核工業(yè)路上,中國(guó)代代核工業(yè)人肩負(fù)起歷史使命,堅(jiān)定向著建設(shè)世界核工業(yè)強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)邁進(jìn)。面朝三江、背依峨眉。在四川省樂山市主城區(qū),由核工業(yè)西南物理研究院與成都理工大學(xué)創(chuàng)辦的成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院(下稱“學(xué)院”)靜靜坐落,學(xué)院前身是四川樂山原二機(jī)部585所。

  在這里,中國(guó)核聚變博物館講述著中國(guó)核聚變事業(yè)的艱苦歷程、青年學(xué)生排演的《核夢(mèng)開始的地方》《聚變》《薔薇花開》等一幕幕話劇將核工業(yè)精神的種子種在了年輕的學(xué)生心里,各專業(yè)學(xué)生在各類創(chuàng)造創(chuàng)新賽事上不斷取得優(yōu)異成績(jī)……

  “作為中國(guó)集團(tuán)所屬的本科院校,我們學(xué)院也自覺要肩負(fù)起傳承核工業(yè)精神,服務(wù)核工業(yè)發(fā)展的這樣一個(gè)歷史使命和時(shí)代責(zé)任,在傳承和保護(hù)核工業(yè)的歷史文化,打造核學(xué)術(shù)品牌,輸送培養(yǎng)核工業(yè)應(yīng)用型人才和搭建核科學(xué)學(xué)術(shù)交流平臺(tái)方面做出更大的成績(jī),為建設(shè)核工業(yè)強(qiáng)國(guó)和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。”學(xué)院院長(zhǎng)黨委副書記王珂說(shuō)。

  在此次重走核工業(yè)路上,中國(guó)核科技硬實(shí)力閃耀,中國(guó)核工業(yè)精神一路閃光,我們看到,中國(guó)核工業(yè)的光輝成果與嶄新未來(lái)已經(jīng)繪就。

  “大國(guó)底氣從核來(lái)·重走核工業(yè)路”活動(dòng)由國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)新聞宣傳辦公室、中核集團(tuán)黨群工作部指導(dǎo),中核集團(tuán)宣傳文化中心主辦。系列活動(dòng)共將踏上四條線路,沿著中國(guó)核工業(yè)發(fā)展,追尋中國(guó)核工業(yè)精神。


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