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    核能“三步走” 從“一堆一器”講起

    新華網發布時間:2024-04-15 08:54:18  作者:索煒 鄭欣

      新華網北京4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,一場中國核工業的追尋之旅展開。

      從北京西南郊的中國原子能科學研究院,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”中國環流二號、三號裝置科研攻關的核工業西南物理研究院,核工業艱苦卓絕、光輝燦爛的奮斗歷史深深鐫刻,中國核工業“三步走”戰略功勛卓著。

      2024年是原子彈爆炸60周年,2025年即將迎來中國核工業創建70周年,中國核工業如今已崛起為世界核能領域的重要力量。

      位于北京西南郊的中國原子能科學研究院(下稱“原子能院”)是中國核工業的搖籃。已經退役和安全停閉的我國第一座7000千瓦的重水型實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著中國核科技事業從無到有、從小到大的歷史跨越。

      這是中國核工業的重要里程碑,我國從“一堆一器”開始正式進入原子能時代。中國自此不斷彰顯在核能領域的決心和實力,“一堆一器”也為我國核能技術研發和應用提供了必要的條件和平臺。今天,原子能院已經成為基礎性、前瞻性、先導性、工程性核科研綜合基地。

      “基礎研究實際上很難短期出成績,必須有領軍的科學家,要能夠長期在一個領域做冷板凳去攻關。”中國原子能科學研究院院長、黨委副書記楊紅義說。

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

      據楊紅義介紹,原子能院正在探索推動“基礎探究特區”的機制,以首席科學家為主角人才,組建一個相對固定的團隊,由原子能院給予支持和特殊權限,長期推動核科學家們做好基礎研究,調動科研人員與首席科學家的積極性。

      記者在原子能院看到,年輕的核科技工作者們充滿朝氣,對核科技工作滿懷熱情。這是核工業精神當代傳承的體現,同樣,對“強核報國、創新奉獻”新時代核工業精神深入踐行與維護的青年工作者也活躍在中國核工業西南物理研究院(下稱“西物院”)。

      “我們幾十年所做的叫做等離子體物理實驗,就是獲得等離子體,把它控制好,這是我們一個總體的最終的宏觀的大目標,我們每輪實驗會有不同的實驗目標,比如說我們22年的時候就是實現100萬安培的等離子電流,然后我們23年的時候是在100萬安培下實現高約束模式……”西物院聚變科學所團委書記、“人造太陽”博士科普團團長鄭雪在回答媒體關于“中國環流三號”核聚變裝置的實驗目標時充滿熱情地說。

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

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

      原子能院的中國實驗快堆是我國快中子增殖堆技術的開篇之作。中國實驗快堆的成功并網發電,標志著中國在快堆技術上邁出了堅實的一步,為開發商業化快堆電站打下了堅實基礎。中國實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設計,提高了反應堆的可靠性和安全性。

      聚焦人類終極能源解決方案,中國核工業積極探索“人造太陽”的不斷突破。據西物院新一代人造太陽駕駛員李波介紹,一升海水中提取出的聚變燃料氘,在發生核聚變反應后產生的能量相當于300升汽油產生的能量。與此同時,核聚變有著非常大的安全性,由于其反應條件非??量?,任何問題的出現都可能導致反應堆在秒量內終止反應,不會產生大規模放射性廢物。

      從上個世紀50年代至今,中國核聚變已經取得了一系列研究成果——2023年8月,新一代人造太陽“中國環流三號”首次實現100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行;2006年,中國正式簽約進入“人造太陽”國際熱核聚變實驗堆(ITER)組織,承擔了18個采購包的制造任務,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總部簽署協議,宣布新一代人造太陽“中國環流三號”作為ITER衛星裝置面向全球開放,邀請全世界科學家來中國集智攻關,共同追逐“人造太陽”能源夢想……

      從核工業“三步走”戰略提出至今,熱堆-快堆-聚變堆研究均在同步推進,核裂變、核聚變的研究與技術的應用不斷助推著經濟社會發展與美麗中國建設。

      “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’”,西物院副院長劉仲華說。

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

      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的第三代核電技術,其安全性與經濟性得到了國際社會的廣泛認可,成為中國核電“走出去”的亮麗名片。華龍一號核電技術的雙層安全殼設計能夠抵御大型飛機撞擊、17級臺風和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,華龍一號還采用了先進的反應堆控制和安全系統,提高了核電站的自動化水平和運行效率。

      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、建設周期短等優點,非常適合在偏遠地區或海島等電力需求較小的場所應用。玲龍一號的成功研發和應用,不僅展示了中國在核電技術創新方面的實力,也為全球核電市場的多元化發展提供了新的選擇。

      在充滿挑戰與希望的核工業路上,中國代代核工業人肩負起歷史使命,堅定向著建設世界核工業強國的宏偉目標邁進。面朝三江、背依峨眉。在四川省樂山市主城區,由核工業西南物理研究院與成都理工大學創辦的成都理工大學工程技術學院(下稱“學院”)靜靜坐落,學院前身是四川樂山原二機部585所。

      在這里,中國核聚變博物館講述著中國核聚變事業的艱苦歷程、青年學生排演的《核夢開始的地方》《聚變》《薔薇花開》等一幕幕話劇將核工業精神的種子種在了年輕的學生心里,各專業學生在各類創造創新賽事上不斷取得優異成績……

      “作為中國集團所屬的本科院校,我們學院也自覺要肩負起傳承核工業精神,服務核工業發展的這樣一個歷史使命和時代責任,在傳承和保護核工業的歷史文化,打造核學術品牌,輸送培養核工業應用型人才和搭建核科學學術交流平臺方面做出更大的成績,為建設核工業強國和社會主義現代化建設作出更大的貢獻。”學院院長黨委副書記王珂說。

      在此次重走核工業路上,中國核科技硬實力閃耀,中國核工業精神一路閃光,我們看到,中國核工業的光輝成果與嶄新未來已經繪就。

      “大國底氣從核來·重走核工業路”活動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。系列活動共將踏上四條線路,沿著中國核工業發展,追尋中國核工業精神。


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