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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)中國核工業(yè)的追尋之旅展開(kāi)。

  從北京西南郊的中國原子能科學(xué)研究院,到位于海南昌江的中國最南端核電基地的華龍一號、玲龍一號,再到承擔“人造太陽(yáng)”中國環(huán)流二號、三號裝置科研攻關(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,中國核工業(yè)“三步走”戰略功勛卓著(zhù)。

  2024年是原子彈爆炸60周年,2025年即將迎來(lái)中國核工業(yè)創(chuàng )建70周年,中國核工業(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原子能科學(xué)研究院(下稱(chēng)“原子能院”)是中國核工業(yè)的搖籃。已經(jīng)退役和安全停閉的我國第一座7000千瓦的重水型實(shí)驗性反應堆和第一臺直徑1.2米的回旋加速器在這里還在訴說(shuō)著(zhù)中國核科技事業(yè)從無(wú)到有、從小到大的歷史跨越。

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

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

  錢(qián)三強、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,“兩彈一星”精神與核工業(yè)精神代代傳承。

  據楊紅義介紹,原子能院正在探索推動(dòng)“基礎探究特區”的機制,以首席科學(xué)家為主角人才,組建一個(gè)相對固定的團隊,由原子能院給予支持和特殊權限,長(cháng)期推動(dòng)核科學(xué)家們做好基礎研究,調動(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(mǎn)朝氣,對核科技工作滿(mǎn)懷熱情。這是核工業(yè)精神當代傳承的體現,同樣,對“強核報國、創(chuàng )新奉獻”新時(shí)代核工業(yè)精神深入踐行與維護的青年工作者也活躍在中國核工業(yè)西南物理研究院(下稱(chēng)“西物院”)。

  “我們幾十年所做的叫做等離子體物理實(shí)驗,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(guān)的大目標,我們每輪實(shí)驗會(huì )有不同的實(shí)驗目標,比如說(shuō)我們22年的時(shí)候就是實(shí)現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)現高約束模式……”西物院聚變科學(xué)所團委書(shū)記、“人造太陽(yáng)”博士科普團團長(cháng)鄭雪在回答媒體關(guān)于“中國環(huán)流三號”核聚變裝置的實(shí)驗目標時(shí)充滿(mǎn)熱情地說(shuō)。

  盡管“一堆一器”的引進(jìn)最初是為了增強中國的軍事勢力,中國核工業(yè)如今在核電領(lǐng)域為代表的多用途利用上已經(jīng)全面開(kāi)花,部分核科技已經(jīng)走在了世界前列。

  1983年,我國“熱堆-快堆-聚變堆”的核能發(fā)展總戰略提出,這一戰略的核心目標是解決我國核能可持續發(fā)展和核燃料長(cháng)期安全有效供應的問(wèn)題。在這個(gè)戰略框架下,中國核能領(lǐng)域取得了顯著(zhù)的成果。

  原子能院的中國實(shí)驗快堆是我國快中子增殖堆技術(shù)的開(kāi)篇之作。中國實(shí)驗快堆的成功并網(wǎng)發(fā)電,標志著(zhù)中國在快堆技術(shù)上邁出了堅實(shí)的一步,為開(kāi)發(fā)商業(yè)化快堆電站打下了堅實(shí)基礎。中國實(shí)驗快堆一回路采用池式結構、事故余熱排出系統采用非能動(dòng)設計,提高了反應堆的可靠性和安全性。

  聚焦人類(lèi)終極能源解決方案,中國核工業(yè)積極探索“人造太陽(yáng)”的不斷突破。據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燃料氘,在發(fā)生核聚變反應后產(chǎn)生的能量相當于300升汽油產(chǎn)生的能量。與此同時(shí),核聚變有著(zhù)非常大的安全性,由于其反應條件非??量?,任何問(wèn)題的出現都可能導致反應堆在秒量?jì)冉K止反應,不會(huì )產(chǎn)生大規模放射性廢物。

  從上個(gè)世紀50年代至今,中國核聚變已經(jīng)取得了一系列研究成果——2023年8月,新一代人造太陽(yáng)“中國環(huán)流三號”首次實(shí)現100萬(wàn)安培等離子體電流下的高約束模式運行;2006年,中國正式簽約進(jìn)入“人造太陽(yáng)”國際熱核聚變實(shí)驗堆(ITER)組織,承擔了18個(gè)采購包的制造任務(wù),牽頭完成ITER“心臟”——托卡馬克裝置核心設備的安裝,2024年2月,牽頭簽署ITER真空室模塊組裝合同;增強核負荷第一壁等一系列自主創(chuàng )新研究成果獲得國際認可;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)“中國環(huán)流三號”作為ITER衛星裝置面向全球開(kāi)放,邀請全世界科學(xué)家來(lái)中國集智攻關(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)的應用不斷助推著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展與美麗中國建設。

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

  今天,“熱堆”方面,中國已經(jīng)實(shí)現了核能發(fā)電的大規模應用,熱堆在核能發(fā)電中的占比達到90%以上,為我國能源結構的優(yōu)化和“雙碳”目標的實(shí)現發(fā)揮了重要作用。

  在海南昌江核電基地,華龍一號與玲龍一號呈“雙龍齊飛”之勢。

  華龍一號作為中國自主研發(fā)的第三代核電技術(shù),其安全性與經(jīng)濟性得到了國際社會(huì )的廣泛認可,成為中國核電“走出去”的亮麗名片。華龍一號核電技術(shù)的雙層安全殼設計能夠抵御大型飛機撞擊、17級臺風(fēng)和9度地震烈度,確保了核電站在極端條件下的安全穩定運行。同時(shí),華龍一號還采用了先進(jìn)的反應堆控制和安全系統,提高了核電站的自動(dòng)化水平和運行效率。

  玲龍一號作為小型模塊化反應堆的代表,其具有體積小、重量輕、建設周期短等優(yōu)點(diǎn),非常適合在偏遠地區或海島等電力需求較小的場(chǎng)所應用。玲龍一號的成功研發(fā)和應用,不僅展示了中國在核電技術(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(mǎn)挑戰與希望的核工業(yè)路上,中國代代核工業(yè)人肩負起歷史使命,堅定向著(zhù)建設世界核工業(yè)強國的宏偉目標邁進(jìn)。面朝三江、背依峨眉。在四川省樂(lè )山市主城區,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(chēng)“學(xué)院”)靜靜坐落,學(xué)院前身是四川樂(lè )山原二機部585所。

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

  “作為中國集團所屬的本科院校,我們學(xué)院也自覺(jué)要肩負起傳承核工業(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)代責任,在傳承和保護核工業(yè)的歷史文化,打造核學(xué)術(shù)品牌,輸送培養核工業(yè)應用型人才和搭建核科學(xué)學(xué)術(shù)交流平臺方面做出更大的成績(jì),為建設核工業(yè)強國和社會(huì )主義現代化建設作出更大的貢獻。”學(xué)院院長(cháng)黨委副書(shū)記王珂說(shuō)。

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

  “大國底氣從核來(lái)·重走核工業(yè)路”活動(dòng)由國家原子能機構新聞宣傳辦公室、中核集團黨群工作部指導,中核集團宣傳文化中心主辦。系列活動(dòng)共將踏上四條線(xiàn)路,沿著(zhù)中國核工業(yè)發(fā)展,追尋中國核工業(yè)精神。


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