從“一堆一器”到多堆多器,中國(guó)核工業(yè)跑出“加速度”

      北京西南郊區(qū),有一個(gè)看上去不怎么起眼的小鎮(zhèn)——新鎮(zhèn),60多年前因核而建。但在中國(guó)核工業(yè)領(lǐng)域,這里卻是個(gè)最有歷史感的地方——

　　我國(guó)第一座重水反應(yīng)堆和第一臺(tái)回旋加速器在這里建成；

　　我國(guó)“兩彈一艇”不少關(guān)鍵數(shù)據(jù)在這里采集；

　　國(guó)家表彰的23位“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者中有7位曾在這里創(chuàng)建功勛；

　　這里派生或援建了十余個(gè)核科研和生產(chǎn)單位,被稱為“中國(guó)核科學(xué)技術(shù)的發(fā)祥地”“中國(guó)核工業(yè)的搖籃”……

　　這里是中國(guó)核工業(yè)的起點(diǎn)——中核集團(tuán)中國(guó)原子能科學(xué)研究院所在地。記者近日走進(jìn)新鎮(zhèn),感受中國(guó)核工業(yè)近70年來(lái)波瀾壯闊的歷程,認(rèn)識(shí)核技術(shù)在生產(chǎn)生活中的廣闊應(yīng)用。

“一堆一器”,開(kāi)啟中國(guó)原子能時(shí)代

　　一塊三米多長(zhǎng)、兩米多高的淡藍(lán)色“大塊頭”靜靜地立在原子能院工作區(qū)的大院里。這個(gè)“大塊頭”就是我國(guó)第一臺(tái)回旋加速器的主磁鐵。

　　一路之隔的花園里,立有錢三強(qiáng)、王淦昌兩位核物理學(xué)家、原子能院兩位前任院長(zhǎng)的雕塑�；▓@的另一側(cè),是一座式樣古樸的大樓——反應(yīng)堆大樓,這里建有我國(guó)第一座重水反應(yīng)堆,人們叫它“功勛堆”。

　　原子能研究離不開(kāi)大型核設(shè)施,沒(méi)有大型核設(shè)施,所有研究都是紙上談兵。原子能研究需要的基礎(chǔ)核設(shè)施就是反應(yīng)堆和加速器。

      本文由上海超樂(lè)磁力泵轉(zhuǎn)載發(fā)布；上海超樂(lè)主要生產(chǎn)高溫磁力泵,自吸式磁力泵,氟塑料磁力泵,塑料磁力泵,氟塑料自吸磁力泵;不銹鋼磁力泵,磁力旋渦泵,管道磁力泵,立式磁力泵,臥式磁力泵,襯氟磁力泵等，咨詢或訂購(gòu)磁力泵歡迎聯(lián)系。

　　1955年,黨中央作出了創(chuàng)建中國(guó)原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策,并決定從蘇聯(lián)引進(jìn)一座7000千瓦的重水型實(shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆和一臺(tái)直徑1.2米的回旋加速器。從1956年破土動(dòng)工,僅僅兩年多,一座新的原子能科學(xué)研究基地就在荒灘上“長(zhǎng)”起來(lái)。

　　1958年6月10日,回旋加速器調(diào)試出束；1958年6月13日,重水反應(yīng)堆首次達(dá)到臨界。

　　“一堆一器”的建成,標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始跨進(jìn)了原子能時(shí)代。

　　1964年10月,我國(guó)第一顆原子彈爆炸成功；1967年6月,我國(guó)第一顆氫彈爆炸成功；1971年9月,我國(guó)第一艘核潛艇順利下水�！皟蓮椧煌А钡某晒Ρ澈�,“一堆一器”功不可沒(méi)。

　　上世紀(jì)70年代,在運(yùn)行二十年后,反應(yīng)堆出現(xiàn)設(shè)備老化現(xiàn)象,不得不降功率運(yùn)行。

　　今年已經(jīng)80多歲的張文惠在反應(yīng)堆工作了幾十年。他回憶道:“反應(yīng)堆心臟壞了,有人說(shuō)換個(gè)心臟,還有人建議換個(gè)更高級(jí)、有中國(guó)特色的心臟�！�

　　他和同事們加班加點(diǎn)做理論分析,驗(yàn)證反應(yīng)堆改建的各項(xiàng)參數(shù),用大量的數(shù)據(jù)說(shuō)服上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)同意對(duì)反應(yīng)堆進(jìn)行改建。

　　歷時(shí)一年零六個(gè)月,重水反應(yīng)堆成功“返老還童”,性能得到提高,而且總投資只有新建堆的十分之一。反應(yīng)堆重新煥發(fā)了生機(jī),并為我國(guó)首座核電站——秦山核電站的試驗(yàn)、設(shè)計(jì)做了大量技術(shù)支持工作,還可以進(jìn)行單晶硅的輻照生產(chǎn)等。

　　從啥都得向國(guó)外學(xué)習(xí)到逐步掌握核心技術(shù),并創(chuàng)造性完成重水反應(yīng)堆的改建,原子能院的科研人員憑著對(duì)核工業(yè)的情懷和拼搏精神,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)引進(jìn)吸收和再創(chuàng)新。

　　“這說(shuō)明中國(guó)科技人員的能力可以屹立于世界反應(yīng)堆之林�！睆埼幕葑院赖卣f(shuō)。

　　1987年和2007年,回旋加速器和重水反應(yīng)堆先后完成了它們的歷史使命,光榮“退休”。

　　如今,“一堆一器”已經(jīng)入選國(guó)家工業(yè)遺產(chǎn)和中央企業(yè)工業(yè)文化遺產(chǎn)。它們安靜地矗立在原子能院工作區(qū)中心位置,仿佛兩位老人,見(jiàn)證著我國(guó)核事業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

多堆多器,核科技研發(fā)跑出“加速度”

　　深藍(lán)色的水面清澈見(jiàn)底,反應(yīng)堆堆芯在金屬容器的包裹下,靜立水底。水池四周的空間,簇?fù)碇鴩?guó)內(nèi)外多家知名高校、領(lǐng)先研究機(jī)構(gòu)共建的各類先進(jìn)譜儀。

　　這是記者在原子能院中國(guó)先進(jìn)研究堆所在地看到的一幕。

　　譜儀利用反應(yīng)堆產(chǎn)生的粒子對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行深度掃描“體檢”,就像是一雙深入微觀世界的“眼睛”,可以分析樣品的元素種類、含量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等,還能發(fā)現(xiàn)一些精密零部件的內(nèi)部是否有裂痕。有的測(cè)試樣品僅有針尖大小。

　　2010年,原子能院自主研發(fā)建成中國(guó)先進(jìn)研究堆�！斑@座功率60MW的反應(yīng)堆,主要技術(shù)指標(biāo)位居世界前列,亞洲第一,能為相關(guān)領(lǐng)域領(lǐng)先研究提供不可多得的理想實(shí)驗(yàn)環(huán)境。”原子能院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究部黨委書(shū)記王谷軍說(shuō)。

　　中國(guó)先進(jìn)研究堆的建成、發(fā)展,是原子能院科研能力加速快跑的一個(gè)縮影。如今在原子能院,各種類型的反應(yīng)堆還有很多——

　　1984年,原子能院自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建成我國(guó)第一座原型微堆。這種小型、易于操作、功率低、固有安全性好、對(duì)環(huán)境污染小、可建在大中城市人口稠密地區(qū)的應(yīng)用堆型,在國(guó)內(nèi)外得以迅速推廣。原子能院已在國(guó)內(nèi)外建設(shè)8座商用微堆,近幾年又先后實(shí)現(xiàn)加納、尼日利亞微堆的低濃化改造,使得反應(yīng)堆安全性和資源利用效率大幅提升。

　　2010年,原子能院研發(fā)、設(shè)計(jì)、建成中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆。作為第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)主力堆型,相對(duì)于壓水堆,快堆不僅可以將鈾資源利用率從1%左右提高到60%至70%,還可使乏燃料的放射性毒性影響和廢物量降低數(shù)個(gè)量級(jí),促進(jìn)核能綠色可持續(xù)發(fā)展。目前我國(guó)600MW示范快堆的建設(shè)正在推進(jìn)中……

　　伴隨著反應(yīng)堆的快速發(fā)展,原子能院加速器的研發(fā)也不斷取得突破。從最初的幾百KeV的低能加速器,到如今正在研發(fā)的230MeV、250MeV超導(dǎo)回旋加速器等,一批批中高能加速器的逐步產(chǎn)業(yè)化,正為或?qū)�為一些醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域高精尖課題提供全新的解決方案。

　　特別是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,原子能院的加速器相關(guān)工作,已從研發(fā)、設(shè)計(jì)階段,邁向標(biāo)準(zhǔn)制定階段。其主導(dǎo)制定的《工業(yè)無(wú)損檢測(cè)用電子直線加速器標(biāo)準(zhǔn)》,是我國(guó)首個(gè)無(wú)損檢測(cè)探傷加速器的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)了我國(guó)在通用核技術(shù)領(lǐng)域的空白。

　　“目前工業(yè)領(lǐng)域的高能大功率輻照加速器研發(fā),原子能院已處在世界領(lǐng)先水平�！痹�子能院核技術(shù)所所長(zhǎng)王國(guó)寶說(shuō)。

　　原子能院黨委書(shū)記萬(wàn)鋼說(shuō),從“一堆一器”,到多堆多器,原子能院已建立起反應(yīng)堆和加速器事業(yè),為我國(guó)核領(lǐng)域基礎(chǔ)研究,先進(jìn)核能開(kāi)發(fā),核技術(shù)應(yīng)用拓展,乃至新時(shí)代核工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供支撐。

核技術(shù)應(yīng)用就在你我身邊

　　核技術(shù)水平是一國(guó)科技水平和綜合國(guó)力的標(biāo)志之一。那么,高大上的核技術(shù)跟人們的生活又有什么關(guān)系呢?

　　這或許可以從一樁百年疑案說(shuō)起。史料記載,1908年,清光緒帝和慈禧太后相隔不到一天先后死去,死亡時(shí)間離奇巧合,引人猜測(cè)。此后近百年,清光緒帝的死因一直困擾史學(xué)界。

　　2008年,原子能院利用微堆中子活化分析技術(shù)檢測(cè)清光緒帝的頭發(fā),發(fā)現(xiàn)其中含有高濃度的砷元素,遠(yuǎn)高于正常人的砷本底值。尋著這一線索,原子能院對(duì)光緒的衣物和毛發(fā)等進(jìn)行了進(jìn)一步檢測(cè),最終推定光緒死于砒霜(三氧化二砷)中毒。

　　其實(shí),日常生活中同類原理的檢測(cè)分析場(chǎng)景,在法醫(yī)、環(huán)保等領(lǐng)域并不少見(jiàn),比如通過(guò)對(duì)霧霾中碳元素的分析檢測(cè),可以對(duì)污染進(jìn)行溯源,知道霧霾是來(lái)源于燃煤還是秸稈燃燒。

　　微堆除了用于檢測(cè)分析之外,還可以進(jìn)行放射性同位素制備等。醫(yī)用同位素正被廣泛應(yīng)用于癌癥、老年癡呆、癲癇等各類疾病的診療。

　　據(jù)了解,正在研發(fā)的230MeV超導(dǎo)回旋加速器,可用于被業(yè)界稱為“抗癌利器”的質(zhì)子治療。與常規(guī)放療相比,質(zhì)子治療具有精準(zhǔn)、安全、高效的特點(diǎn)。質(zhì)子束射線在到達(dá)腫瘤病灶前,能量釋放不多,在到達(dá)病灶的一瞬間,才會(huì)釋放出大量的能量,在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)將對(duì)周圍正常細(xì)胞的傷害減到最小。

　　除此之外,在農(nóng)業(yè)、食品安全等領(lǐng)域,電子加速器輻照還可用于殺蟲(chóng)、消毒、保鮮等。在能源領(lǐng)域,核能除了可發(fā)電之外,在清潔供熱方面的應(yīng)用也正被國(guó)內(nèi)企業(yè)挖掘。

　　原子能院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究部技術(shù)人員劉興民介紹,一座400MW的“燕龍”泳池式低溫供熱堆,供暖建筑面積可達(dá)約2000萬(wàn)平方米,可溫暖20萬(wàn)戶三居室,目前已在北方幾個(gè)城市開(kāi)始選址。

　　“核技術(shù)并不遙遠(yuǎn),它就在你我身邊�！蓖鯂�(guó)寶說(shuō),全世界核技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模上萬(wàn)億美元,在核技術(shù)應(yīng)用這個(gè)大市場(chǎng)中,我國(guó)擁有廣闊的發(fā)展空間。