探秘中國核電技術(shù)之源
1969年逃净，第一代核潛艇陸上模式堆的壓力容器正式安裝就位备洽。容器外面貼著一幅字：“中國人民有志氣鸡蒲、有能力，一定要在不遠(yuǎn)的將來寥茫，趕上和超過世界先進(jìn)水平挠进。”中國核動力院供圖
1970年8月30日13時，中國西南大山深處的一個山溝溝里辕坝，突然爆發(fā)出一陣歡呼窍奋。中國第一任核潛艇總設(shè)計師、“中國核潛艇之父”彭士祿隨即撥通了周恩來總理的電話酷卖。他按捺住激動的心情向周總理報告：中國第一艘核潛艇陸上模式堆實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行执峰，發(fā)出了中國第一度核電，從此喊宿，中國人可以造自己的核動力裝置了饭磕。
核動力裝置是核潛艇的“心臟”，只有掌握了核動力技術(shù)的國家荞宰，才敢說自己掌握了核潛艇制造技術(shù)现伺。而當(dāng)核動力技術(shù)“軍轉(zhuǎn)民”，就變成了核電站度潜。各國核電站反應(yīng)堆的技術(shù)嘹据，往往都來源于對核潛艇動力堆的開發(fā)影凿。
如今，中國的核電技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平茎贩，“華龍一號”成為令人自豪的“國家名片”第勉，但很多人仍然對中國核電的技術(shù)源流不甚清楚。在中國核能發(fā)出第一度電50周年之際锅锨，記者走進(jìn)位于四川成都的中核集團(tuán)中國核動力研究設(shè)計院(下稱核動力院)叽赊，考察中國核電技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。就是從這里必搞，中國核動力事業(yè)一步步從無到有必指、從弱到強(qiáng)，走過了50年崢嶸歲月顾画。
核潛艇：中國核動力的技術(shù)源頭
中國核潛艇的誕生取劫，起源于聶榮臻元帥的一份絕密報告。
1954年至1957年研侣，美國谱邪、蘇聯(lián)的第一艘核潛艇先后下水服役∈睿看到核潛艇在戰(zhàn)略核反擊中的巨大威懾作用惦银，中國軍方高層和科學(xué)家們陷入了沉思。1958年6月末誓，聶帥以國防科委的名義起草了一份絕密報告扯俱，向黨中央建議研制中國自己的核潛艇。很快酝凄，報告得到了毛澤東食迈、周恩來维哈、朱德等主要領(lǐng)導(dǎo)人的批復(fù)支持慈省。
同年10月，中國組建了一個34人的訪蘇代表團(tuán)拿奥，希望“老大哥”能對中國的核潛艇項目予以援助峰毙。然而坯公，蘇方要么避實(shí)就虛，要么閃爍其辭失臂，甚至不承認(rèn)自己擁有核潛艇酷匹。對此，中央下了決心：“蘇聯(lián)不援助权洼，我們就自己干”硼琢、“核潛艇，一萬年也要搞出來”献蛔。
2016年4月22日踢寂，“華龍一號”全球首堆中核集團(tuán)福清5號機(jī)組核島三臺安注箱吊裝完成嫂茸。中核集團(tuán)供圖
沒有外援，缺少技術(shù)資料弄兜，自己干談何容易。中國第一任核動力總工程師趙仁愷回憶瓷式，設(shè)計組的研究工作就是從自學(xué)美國格拉斯登的《原子核反應(yīng)堆工程原理》和蘇聯(lián)的《原子核動力裝置》兩本教科書開始的替饿。
這種情況下，中國專家也在想各種辦法從蘇聯(lián)專家處“擠牛奶”贸典。1959年9月视卢，中國核動力早期領(lǐng)導(dǎo)人孟戈非偶然從《參考消息》上看到，赫魯曉夫親口承認(rèn)蘇聯(lián)擁有核潛艇廊驼，孟戈非與趙仁愷等人抓住機(jī)會据过，約談蘇聯(lián)專家組組長沃爾比約夫，向他詢問有關(guān)反應(yīng)堆和核潛艇方面的問題妒挎。意識到中蘇關(guān)系即將破裂的沃爾比約夫沒有拒絕绳锅，向趙仁愷們介紹了核動力研發(fā)的一般程序、反應(yīng)堆物理酝掩、熱工設(shè)計和反應(yīng)堆啟堆時可能出現(xiàn)的問題鳞芙，以及建造陸上模式堆的必要性。這次出于專家個人行為的口頭講解棋叁，解答了趙仁愷在設(shè)計中的一些疑惑防弧，也堅定了他對中方自主設(shè)計方案的信心。
1965年铜部，隨著國民經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)和第一顆原子彈試爆成功历恨，中央決定在四川境內(nèi)的山區(qū)建造核潛艇陸上模式堆，工程基地代號“909”猾晨。為了配合建造陸上模式堆啃栋，一批大型核動力試驗裝置也在這里建立起來，這使得909基地成為中國唯一的核動力試驗研究基地世砰。同時在“三線”建設(shè)的方針下后匀，中國核動力的技術(shù)骨干力量也開始從北京向四川轉(zhuǎn)移。許多科研人員友合、大學(xué)生接到通知后義無反顧來到這里论赋。一位當(dāng)年的技術(shù)人員回憶道：“909在什么地方?不知道。到909干什么?不知道颊夷。但我知道牌辛，祖國需要我。”
就這樣础芍，在西南大山深處杈抢，聚集起一支號稱“八千會戰(zhàn)大軍”的隊伍数尿。沒有計算機(jī)，就輪流使用手搖計算器驗算物理公式;沒有裝卸設(shè)備惶楼，就發(fā)動群眾用推右蹦、拉、頂歼捐、吊等方法把大型零部件“盤”進(jìn)廠房……經(jīng)過廣大技術(shù)人員和工程人員5年的艱苦奮戰(zhàn)何陆，1970年8月，核潛艇陸上模式堆滿功率運(yùn)行;1974年8月豹储，中國第一艘核潛艇“長征一號”正式服役贷盲。
“一萬年太久，只爭朝夕!”獨(dú)立自主研制的中國核潛艇動力裝置剥扣，沒有讓共和國等太久巩剖。
2020年9月4日下午，中國自主三代核電“華龍一號”全球首堆中核集團(tuán)福清核電5號機(jī)組開始裝料钠怯，預(yù)計將于年底實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電佳魔。張 濤攝
秦山二期：掌握二代改進(jìn)技術(shù)的里程碑
改革開放后，國家作出發(fā)展核電站的決定罗炸。此時化歪，中國自主研發(fā)核潛艇動力裝置的技術(shù)經(jīng)驗就發(fā)揮了作用。有了這份純靠自己磨煉出的“基本功”么歹，再想向上學(xué)習(xí)更先進(jìn)的技術(shù)時敛档，就會變得更加容易和透徹。
當(dāng)時中國核電發(fā)展有兩條路線：除了秦山一期核電站的自主設(shè)計路線之外殿潜，中國還和法國合作建設(shè)了大亞灣核電站逐次，走“引進(jìn)消化吸收”的路線。于是灌次，當(dāng)時法國人更為先進(jìn)的二代改進(jìn)型壓水堆M310阶徒，就成了中國核動力人首先學(xué)習(xí)、吸收的對象颈有。
這個任務(wù)虚育，由核動力院在為秦山二期設(shè)計反應(yīng)堆系統(tǒng)時完成了。當(dāng)時吁沉，法國M310是三個回路90萬千瓦衣式，而秦山二期則要設(shè)計為兩個回路60萬千瓦。為了適應(yīng)中方自己的需求檐什，核動力院科研人員決定把M310的堆芯燃料組件從157盒減少到121盒碴卧。這可不是隨意拿走幾盒燃料組件那么簡單，核反應(yīng)堆牽一發(fā)而動全身乃正，這個變化意味著反應(yīng)堆的堆芯系統(tǒng)必須重新設(shè)計住册。
“敢動反應(yīng)堆的堆芯婶博，就如同敢動芯片的電路一樣;敢提出自己的堆芯，就如同敢提出自己的芯片電路一樣荧飞。”在北京大學(xué)政府管理學(xué)院教授路風(fēng)看來凡人，核動力院人之所以敢于“魔改”法國M310，就是源于自主開發(fā)核潛艇動力堆以來的能力積累叹阔，而在四川不斷完善的核動力試驗基地划栓，也使得中國人有能力對自己的新改動、新設(shè)計進(jìn)行驗證条获。
通過秦山二期的“折騰”，中國實(shí)現(xiàn)了對法國M310機(jī)組核心技術(shù)的吸收蒋歌，也對百萬千瓦級機(jī)組的設(shè)計心里有了數(shù)罪焰。這時，核動力院的技術(shù)人員們把眼光投向了未來风承。
“堆芯如果受制于外國暴喂，自主核電就無從談起。”1997年家漂，時任中國核動力院副院長的張森如與20多名科研人員創(chuàng)造性地提出了“177堆芯”的概念：在法國的157堆芯方案上霜售，再增加20組燃料，不僅發(fā)電功率提高斯癞，安全性也上升矿退。
“‘177堆芯’是我國三代核電區(qū)別于國外技術(shù)的最主要特點(diǎn)，也是‘華龍一號’的靈魂板薛，相當(dāng)于給汽車搭載上了發(fā)動機(jī)跪篷。”中核集團(tuán)華龍一號副總設(shè)計師劉昌文告訴記者，發(fā)動機(jī)變化石葫，車身也得隨之變化桃姐，反應(yīng)堆的一系列主要設(shè)備都需要重新自主設(shè)計。
劉昌文講了一個蒸汽發(fā)生器的故事：在“華龍一號”早期的設(shè)計過程中汰寓，本打算向國外公司購買這項設(shè)備口柳。然而在談判中對方堅持要求：如果將來使用這種蒸汽發(fā)生器的核電技術(shù)用于出口，必須經(jīng)過其同意有滑。“相當(dāng)于給車買一個輪胎跃闹，結(jié)果輪胎商不允許這輛車出口。”劉昌文說俺孙，在場的中國專家都非常生氣辣卒，“從那時起，我們更加堅定了研發(fā)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)的決心”睛榄。
于是荣茫，經(jīng)過近20年的潛心研發(fā)想帅，“華龍”終于騰飛。據(jù)悉啡莉，位于福清的“華龍一號”全球首堆港准，預(yù)計在今年年底實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。
玲龍一號：“華龍”之后的新名片
“華龍一號”當(dāng)然不是中國核電發(fā)展的終點(diǎn)咧欣。在掌握三代核電技術(shù)之后浅缸，中國核電的下一步路在何方?
中核集團(tuán)玲龍一號副總設(shè)計師秦忠給記者指出了三個方向：一、在保證安全基礎(chǔ)上近沐，提高當(dāng)前反應(yīng)堆的經(jīng)濟(jì)性庵坛，降低發(fā)電成本，這個任務(wù)將由“華龍”后續(xù)工程完成象瓤。二恼睹、開發(fā)具有固有安全性的“四代核電技術(shù)”，目前仍在試驗研發(fā)中叨林。三狞衷、瞄準(zhǔn)核能非電市場，開發(fā)核電小型堆料鲫，核動力院研發(fā)的“玲龍一號”久耍，就是國內(nèi)三代核電小堆的代表。
核能不僅可以用來發(fā)電肝慕，還有城市供熱椭皿、工業(yè)供汽、海水淡化等多種用途商贾。后者統(tǒng)稱為核能的“非電應(yīng)用”非震。“核能非電市場比電力市場大得多。”秦忠告訴記者满哪，前者規(guī)模大約是后者的1.6倍左右婿斥。面對巨大的市場需求，單一發(fā)展大型核電機(jī)組已不能完全適應(yīng)核能廣泛應(yīng)用的要求哨鸭∶袼蓿基于此，一種具有更高的安全性像鸡、適宜的經(jīng)濟(jì)性活鹰、更短的建造周期，革新型的模塊小型堆應(yīng)運(yùn)而生只估。
“我們的小型堆應(yīng)急計劃區(qū)半徑小于500米志群，也就是說，即便在最壞的情況下，小堆的影響面積也只有方圓500米锌云，不會對更遠(yuǎn)的地區(qū)造成影響荠医。”秦忠說，這意味著小堆在廠址選擇上更為簡易靈活桑涎，過去常常困擾大型核電站的選址問題彰莲，將得到一定緩解。“這可不是簡單地把大堆‘小型化’那么簡單烈瘸，這是我們中國人完全正向設(shè)計的新型反應(yīng)堆泳疗。”
據(jù)玲龍一號總設(shè)計師宋丹戎介紹，小堆還可應(yīng)用于中小電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)范般，許多領(lǐng)土驹莽、人口較少的中小國家和發(fā)展中國家對此極為感興趣。2016年4月钟展，“玲龍一號”成為全球首個通過國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)通用安全審查的小型堆肉扁，更為“玲龍一號”的安全性樹立了信心。如今困邪，“華龍”“玲龍”，一大一小瓤危，差異互補(bǔ)业馒，中國核電“雙龍出海”的格局正在形成。
看似尋常最奇崛么鸿，成如容易卻艱辛蛾趣。回顧中國核電的技術(shù)源流爽冕，我們發(fā)現(xiàn)：以“華龍”和“玲龍”為代表的中國三代核電技術(shù)仇祭，其設(shè)計基礎(chǔ)是秦山二期核電站，而開發(fā)秦山二期核電機(jī)組的技術(shù)能力起源于中國開發(fā)核潛艇動力堆的過程颈畸。
這告訴我們：核心技術(shù)是買不來的乌奇，那些能把引進(jìn)技術(shù)“消化吸收”好的企業(yè)，往往也是那些自主開發(fā)做得好的企業(yè)眯娱。我們今天取得的成績礁苗，是因為昨天先輩們的付出;而明天我們能走到哪里，則取決于我們今天的努力徙缴。
