探秘中国核电技术之源

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  1969年,第一代核潜艇陆上模式堆的压力容器正式安设就位。容器外观贴着一幅字:“中国人民有志气、有能力,必定要在不远的异日,赶上和超过世界先辈程度。”  中国核动力院供图

  2016年4月22日,“华龙一号”全球首堆中核集团福清5号机组核岛三台安注箱吊装完善。  中核集团供图

  2020年9月4日下昼,中国自立三代核电“华龙一号”全球首堆中核集团福清核电5号机组最先装料,展望将于岁暮实现并网发电。  张 涛摄

  1970年8月30日13时,中国西南大山深处的一个山沟沟里,猛然爆发出一阵欢呼。中国第一任核潜艇总设计师、“中国核潜艇之父”彭士禄随即拨通了周恩来总理的电话。他收敛住激动的情感向周总理报告:中国第一艘核潜艇陆上模式堆实现满功率运走,发出了中国第一度核电,从此,中国人能够造本身的核动力装配了。

  核动力装配是核潜艇的“心脏”,只有掌握了核动力技术的国家,才敢说本身掌握了核潜艇制造技术。而当核动力技术“军转民”,就变成了核电站。各国核电站逆答堆的技术,往往都来源于对核潜艇动力堆的开发。

  现在,中国的核电技术已处于世界领先程度,“华龙一号”成为令人自夸的“国家名片”,但很多人照样对中国核电的技术源流不甚隐微。在中国核能发出第一度电50周年之际,记者走进位于四川成都的中核集团中国核动力钻研设计院(下称核动力院),考察中国核电技术的发展脉络。就是从这边,中国核动力事业一步步从无到有、从弱到强,走过了50年峥嵘岁月。

  

  核潜艇:中国核动力的技术源头

  中国核潜艇的诞生,首源于聂荣臻元帅的一份绝密报告。

  1954年至1957年,美国、苏联的第一艘核潜艇先后下水服役。望到核潜艇在战略核逆击中的重大威慑作用,中国军方高层和科学家们陷入了沉思。1958年6月,聂帅以国防科委的名义首草了一份绝密报告,向党中央提出研制中国本身的核潜艇。很快,报告得到了毛泽东、周恩来、朱德等主要领导人的批复声援。

  同年10月,中国组建了一个34人的访苏代外团,期待“晚年迈”能对中国的核潜艇项现在予以声援。然而,苏方要么避实就虚,要么闪动其辞,甚至不承认本身拥有核潜艇。对此,中央下了信念:“苏联不声援,吾们就本身干”、“核潜艇,一万年也要搞出来”。

  异国外助,欠缺技术原料,本身干难若登天。中国第一任核动力总工程师赵仁恺回忆,设计组的钻研做事就是从自学美国格拉斯登的《原子核逆答堆工程原理》和苏联的《原子核动力装配》两本教科书最先的。

  这栽情况下,中国行家也在想各栽手段从苏联行家处“挤牛奶”。1959年9月,中国核动力早期领导人孟戈非未必从《参考新闻》上望到,赫鲁晓夫亲口承认苏联拥有核潜艇,孟戈非与赵仁恺等人抓住机会,约谈苏联行家组组长沃尔比约夫,向他咨询相关逆答堆和核潜艇方面的题目。认识到中苏相关即将破灭的沃尔比约夫异国拒绝,向赵仁恺们介绍了核动力研发的清淡程序、逆答堆物理、炎工设计和逆答堆启堆时能够展现的题目,以及建造陆上模式堆的必要性。这次出于行家幼我走为的口头讲解,解答了赵仁恺在设计中的一些疑心,也坚定了他对中方自立设计方案的信念。

  1965年,随着国民经济益转和第一颗原子弹试爆成功,中央决定在四川境内的山区建造核潜艇陆上模式堆,工程基地代号“909”。为了互助建造陆上模式堆,一批大型核动力试验装配也在这边竖立首来,这使得909基地成为中国唯一的核动力试验钻研基地。同时在“三线”建设的现在的下,中国核动力的技术主干力量也最先从北京向四川迁移。很多科研人员、大弟子接到告诉后义无逆顾来到这边。一位以前的技术人员回忆道:“909在什么地方?不晓畅。到909干什么?不晓畅。但吾晓畅,故国必要吾。”

  就如许,在西南大山深处,荟萃首一支号称“八千会战大军”的队伍。异国计算机,就轮流行使手摇计算器验算物理公式;异国装卸设备,就发动群多用推、拉、顶、吊等手段把大型零部件“盘”进厂房……经过普及技术人员和工程人员5年的艰苦奋战,1970年8月,核潜艇陆上模式堆满功率运走;1974年8月,中国第一艘核潜艇“长征一号”正式服役。

  “一万年太久,只争朝夕!”自力自立研制的中国核潜艇动力装配,异国让共和国等太久。

  秦山二期:掌握二代改进技术的里程碑

  改革盛开后,国家作起程展核电站的决定。此时,中国自立研发核潜艇动力装配的技术经验就发挥了作用。有了这份纯靠本身磨炼出的“基本功”,再想向上学习更先辈的技术时,就会变得更添容易和透澈。

  当时中国核电发展有两条路线:除了秦山一期核电站的自立设计路线之外,中国还和法国相符作建设了大亚湾核电站,走“引进消化摄取”的路线。于是,当时法国人更为先辈的二代改进型压水堆M310,就成了中国核动力人最先学习、摄取的对象。

  这个义务,由核动力院在为秦山二期设计逆答堆编制时完善了。当时,法国M310是三个回路90万千瓦,而秦山二期则要设计为两个回路60万千瓦。为了适宜中方本身的需求,核动力院科研人员决定把M310的堆芯燃料组件从157盒缩短到121盒。这可不是肆意拿走几盒燃料组件那么浅易,核逆答堆牵一发而动全身,这个转折意味着逆答堆的堆芯编制必须重新设计。

  “敢动逆答堆的堆芯,就如同敢动芯片的电路相通;敢挑出本身的堆芯,就如同敢挑出本身的芯片电路相通。”在北京大学当局管理学院教授路风望来,核动力院人之因此敢于“魔改”法国M310,就是源于自立开发核潜艇动力堆以来的能力积累,而在四川赓续完善的核动力试验基地,也使得中国人有能力对本身的新改动、新设计进走验证。

  经过秦山二期的“折腾”,中国实现了对法国M310机组中央技术的摄取,也对百万千瓦级机组的设计内心有了数。这时,核动力院的技术人员们把眼光投向了异日。

  “堆芯倘若受制于外国,自立核电就无从谈首。”1997年,时任中国核动力院副院长的张森如与20多名科研人员创造性地挑出了“177堆芯”的概念:在法国的157堆芯方案上,再增补20组燃料,不光发电功率挑高,坦然性也上升。

  “‘177堆芯’是吾国三代核电不同于国外技术的最主要特点,也是‘华龙一号’的灵魂,相等于给汽车搭载上了发动机。”中核集团华龙一号副总设计师刘昌文告诉记者,发动机转折,车身也得随之转折,逆答堆的一系列主要设备都必要重新自立设计。

  刘昌文讲了一个蒸汽发生器的故事:在“华龙一号”早期的设计过程中,本打算向国外公司购买这项设备。然而在议和中对方坚持请求:倘若异日行使这栽蒸汽发生器的核电技术用于出口,必须经过其批准。“相等于给车买一个轮胎,效果轮胎商不批准这辆车出口。”刘昌文说,在场的中国行家都专门不满,“从当时首,吾们更添坚定了研发十足自立知识产权的三代核电技术的信念”。

  于是,经过近20年的专一研发,“华龙”终于腾飞。据悉,位于福清的“华龙一号”全球首堆,展望在今年岁暮实现并网发电。

  玲龙一号:“华龙”之后的新名片

  “华龙一号”自然不是中国核电发展的尽头。在掌握三代核电技术之后,中国核电的下一步路在何方?

  中核集团玲龙一号副总设计师秦忠给记者指出了三个倾向:一、在保证坦然基础上,挑高现在逆答堆的经济性,降矮发电成本,这个义务将由“华龙”后续工程完善。二、开发具有固有坦然性的“四代核电技术”,现在仍在试验研发中。三、瞄准核能非电市场,开发核电幼型堆,核动力院研发的“玲龙一号”,就是国内三代核电幼堆的代外。

  核能不光能够用来发电,还有城市供炎、工业供汽、海水淡化等多栽用途。后者统称为核能的“非电行使”。“核能非电市场比电力市场大得多。”秦忠言诉记者,前者周围大约是后者的1.6倍旁边。面对重大的市场需求,单一发展大型核电机组已不克十足适宜核能普及行使的请求。基于此,一栽具有更高的坦然性、正当的经济性、更短的建造周期,革新式的模块幼型堆答运而生。

  “吾们的幼型堆答急计划区半径幼于500米,也就是说,即便在最坏的情况下,幼堆的影响面积也只有周围500米,不会对更远的地区造成影响。”秦忠说,这意味着幼堆在厂址选择上更为浅易变通,以前往往困扰大型核电站的选址题目,将得到必定缓解。“这可不是浅易地把大堆‘幼型化’那么浅易,这是吾们中国人十足正向设计的新式逆答堆。”

  据玲龙一号总设计师宋丹戎介绍,幼堆还可行使于中幼电网和区域电网,很多领土、人口较少的中幼国家和发展中国家对此极为感有趣。2016年4月,“玲龙一号”成为全球首个经过国际原子能机构(IAEA)通用坦然审阅的幼型堆,更为“玲龙一号”的坦然性竖立了信念。现在,“华龙”“玲龙”,一大一幼,不同互补,中国核电“双龙出海”的格局正在形成。

  望似清淡最奇崛,成如容易却艰辛。回顾中国核电的技术源流,吾们发现:以“华龙”和“玲龙”为代外的中国三代核电技术,其设计基础是秦山二期核电站,而开发秦山二期核电机组的技术能力首源于中国开发核潜艇动力堆的过程。

  这告诉吾们:中央技术是买不来的,那些能把引进技术“消化摄取”益的企业,往往也是那些自立开发做得益的企业。吾们今天取得的收获,是由于昨天先辈们的支付;而明天吾们能走到那里,则取决于吾们今天的竭力。

(责编:胡永秋、杨光宇)
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