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資料圖:核電站內景 在這個核電的春天里,中國科學院在國家戰(zhàn)略核能利用領域正在扮演越來越重要的角色。 除了牽頭組織實施國家“十二五”期間優(yōu)先部署重大科技基礎設施“加速器驅動嬗變研究裝置”項目之外,中科院在“核寒冬”期間布局核能安全技術,成立核安全所,今天看來,是極具戰(zhàn)略眼光的重要舉措。 記者楊琪 進入中國科學院核能安全技術研究所(以下簡稱核安全所)的實驗大樓,記者的眼球立刻被一個“大家伙”塞滿——這個學名叫作“多功能鉛鉍堆技術綜合實驗回路KYLIN-II”的裝置足有半個足球場那么大,三四層樓那么高。 這個名字有些拗口的裝置剛剛通過了項目驗收。領域專家認為,這是目前世界上最大的多功能液態(tài)鉛鉍綜合實驗平臺,其回路規(guī)模、設計與綜合實驗能力均達到國際領先水平。 “這個裝置是核安全所100多個科研人員經過3年多的艱苦攻關研發(fā)建成的!核安全所所長吳宜燦告訴《中國科學報》記者,“它的成功研制標志著中科院先導專項‘未來先進核裂變能——ADS嬗變系統’鉛鉍反應堆由物理設計走向工程化研究取得重大進展! 3月5日,中國核能行業(yè)協會和核安全所聯合舉辦了鉛基反應堆專題研討會。與會專家們認為,鉛基反應堆具有很好的發(fā)展前景。吳宜燦告訴記者:“核安全所在中科院戰(zhàn)略性先導專項和國家重大基礎設施建設項目支持下,將進一步內外相關單位優(yōu)勢力量積極開展鉛基反應堆的研究,在第四代反應堆、加速器驅動次臨界系統及聚變反應堆領域實現跨越創(chuàng)新!
春去春又回 中國核能因福島核電事故而失去的春天,現在又回來了。 同樣是3月5日,國務院總理李克強在政府工作報告中提到,“要提高非化石能源發(fā)電比重,發(fā)展智能電網和分布式能源,鼓勵發(fā)展風能、太陽能,開工一批水電、核電項目!边@是2011年日本福島核電事故發(fā)生后,中國政府工作報告中首次出現“開工一批核電”的提法。 剛剛過去的兩會上,核電復蘇的信號被互相印證并不斷放大。在政府工作報告釋放“利好”之后,一批“重量級”人士密集發(fā)表挺核言論。 “發(fā)展核電是我國能源戰(zhàn)略的必然選擇,是確保能源供給安全、實現生態(tài)文明的有效途徑!敝袊斯I(yè)集團公司科學技術委員會主任、中國工程院院士潘自強說。 2011年,福島核事故發(fā)生六天后,中國政府立即啟動“國四條”——叫停所有新建核電項目的審批、檢查核設施安全性、啟動核安全規(guī)劃編制并調整核電中長期規(guī)劃來回應災難。 而眼下,對冬眠已久的中國核電的復蘇預期,已成業(yè)界共識。 在這個核電的春天里,中國科學院在國家戰(zhàn)略核能利用領域正在扮演越來越重要的角色。 在戰(zhàn)略核能項目規(guī)劃中,中科院明確指出在可控核聚變、核廢料的安全處置、核燃料穩(wěn)定供給、高能量密度物理等方面開展研究,為未來的核能利用積累知識、儲備技術。 除了牽頭組織實施國家“十二五”期間優(yōu)先部署重大科技基礎設施“加速器驅動嬗變研究裝置”項目(其目標是解決長期困擾人類的核廢料安全處理難題)之外,中科院在“核寒冬”期間布局核能安全技術,成立核安全所,今天看來,是極具戰(zhàn)略眼光的重要舉措。 而作為僅僅成立兩年的新所,核安全所已經和其他兄弟院所一起,共同成為中科院戰(zhàn)略性科技先導專項“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統”項目和大型國際科技合作計劃“國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)”等重大科學研究計劃的“頂梁柱”,正在努力地探索、創(chuàng)新,并積極參與國際競爭。 核電!核電! “我國是世界上少數擁有比較完整核工業(yè)體系的國家之一。經過30多年發(fā)展和努力,我國核電從無到有,獲得了巨大發(fā)展!眳且藸N告訴記者,我國核工業(yè)不僅面對來自國際的強力競爭,還承擔著保障國家能源需求的重任。 在他看來,我國經濟發(fā)展對能源的需求是剛性的,結合能源發(fā)展需求和環(huán)境壓力,核能的發(fā)展是必然的。 他特別指出,發(fā)展核電是解決目前霧霾、溫室效應等環(huán)境問題的重要途徑。 “核能屬于低碳能源,一座百萬千瓦電功率的核電廠和燃煤電廠相比,每年可以減少二氧化碳排放600多萬噸,是減排效應最大的能源之一。”對此,潘自強也持相同觀點。 核工業(yè)的戰(zhàn)略意義不言而喻。而在關鍵的技術路線選擇上,吳宜燦介紹說,我國很早之前就確定了“熱堆(壓水堆)”→“快中子反應堆”→“聚變堆”的核電技術路線,目前來看,壓水堆在較長時段內仍將是核電市場主流,但對其安全標準的要求在不斷提升。 福島事故之后,我國對核安全重視程度進一步加大,2012年經國務院批復出臺“核安全規(guī)劃”,強調安全是核能與核技術利用事業(yè)發(fā)展的生命線,要安全高效發(fā)展核電,并將加大研究費用和人才培養(yǎng)投入力度。 在努力提高現有核電安全性的同時,我國也在積極開展未來先進核能的研發(fā)工作:在第四代核能系統方面,已經廣泛開展了鉛冷快堆、鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、熔鹽堆、超臨界水堆等研究;在先進核裂變能方面,開展加速器驅動核廢料嬗變堆、釷基熔鹽堆等研究;在聚變能研究方面,積極參與ITER國際合作計劃和中國聚變試驗堆研究。 “面對核能發(fā)展利用中必須解決的核廢料問題,中科院啟動了戰(zhàn)略性先導專項,致力于發(fā)展ADS次臨界嬗變系統,解決核能利用的后端問題。同時,我國積極開展未來聚變堆研究,2006年正式加入ITER裝置建設,積極研發(fā)磁約束核聚變技術!眳且藸N說。 作為中國鉛基反應堆與聚變核安全研究牽頭的單位,核安全所的三大戰(zhàn)略目標是核能安全領域的“研、學、產”。目前,核安全所已在鉛冷快中子反應堆、加速器驅動核廢料嬗變堆、聚變包層、聚變核技術與核安全研究方面,取得良好進展。 比“兩彈一星”還要難 在很多專業(yè)人士看來,ADS嬗變系統是一個比“兩彈一星”還要難的項目,沒有任何的經驗可學習借鑒。 “這些年來,核安全所的年輕隊伍秉承‘兩彈一星’精神,攻克了一個又一個技術難題。”吳宜燦告訴記者。 目前,世界上還沒有一個建成的ADS裝置,項目挑戰(zhàn)大、時間緊。“所有人都知道任務艱巨,但沒有一個人退縮”。對此,吳宜燦感到非常欣慰,這群年輕人全力以赴,帶著熱忱和信心投入工作。他們不計個人得失,常常為了攻克技術難題加班到深更半夜,科研進度緊時,每天工作時間甚至超過15個小時。 “我們的隊伍年輕、有活力、拼勁十足,敢于突破陳規(guī),大膽采用新的工作方式和手段,在摸爬滾打中提高自主創(chuàng)新能力!眳且藸N用數據來驗證——研究所籌建3年來,發(fā)表論文近200篇,申請國家發(fā)明專利50余項,獲得各類獎勵近20項。 核安全所自主研發(fā)的超級蒙特卡羅計算軟件SuperMC功能得到國內外同行專家的廣泛認可;多物理耦合分析自動建模軟件MACM用戶達40多個國家的200多家單位;核電站風險監(jiān)測器系統TQRM在秦山第三核電廠成功上線并安全穩(wěn)定運行,3年后被中國核能行業(yè)協會鑒定為“國內第一個具有完全自主知識產權的核電廠風險監(jiān)測器系統,已達國際先進水平”。 “我們的成員多是剛畢業(yè)的研究生,初出茅廬。然而,憑借他們身上強烈的使命感、高度工作熱情、持續(xù)創(chuàng)新能力和濃厚的團隊文化,我們一定能在國際上建成首個ADS嬗變系統裝置,實現核能的‘中國夢’!眳且藸N對此堅信不疑。 |