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在这个核电的春天里,中国科学院在国家战略核能利用领域正在扮演越来越重要的角色。

除了牵头组织实施国家“十二五”期间优先部署重大科技基础设施“加速器驱动嬗变研究装置”项目之外,中科院在“核寒冬”期间布局核能安全技术,成立核安全所,今天看来,是极具战略眼光的重要举措。

记者杨琪

进入中国科学院核能安全技术研究所(以下简称核安全所)的实验大楼,记者的眼球立刻被一个“大家伙”塞满——这个学名叫作“多功能铅铋堆技术综合实验回路KYLIN-II”的装置足有半个足球场那么大,三四层楼那么高。

这个名字有些拗口的装置刚刚通过了项目验收。领域专家认为,这是目前世界上最大的多功能液态铅铋综合实验平台,其回路规模、设计与综合实验能力均达到国际领先水平。

“这个装置是核安全所100多个科研人员经过3年多的艰苦攻关研发建成的。”核安全所所长吴宜灿告诉《中国科学报》记者,“它的成功研制标志着中科院先导专项‘未来先进核裂变能——ADS嬗变系统’铅铋反应堆由物理设计走向工程化研究取得重大进展。”

3月5日,中国核能行业协会和核安全所联合举办了铅基反应堆专题研讨会。与会专家们认为,铅基反应堆具有很好的发展前景。吴宜灿告诉记者:“核安全所在中科院战略性先导专项和国家重大基础设施建设项目支持下,将进一步联合国内外相关单位优势力量积极开展铅基反应堆的研究,在第四代反应堆、加速器驱动次临界系统及聚变反应堆领域实现跨越创新。”

春去春又回

中国核能因福岛核电事故而失去的春天,现在又回来了。

同样是3月5日,国务院总理李克强在政府工作报告中提到,“要提高非化石能源发电比重,发展智能电网和分布式能源,鼓励发展风能、太阳能,开工一批水电、核电项目。”这是2011年日本福岛核电事故发生后,中国政府工作报告中首次出现“开工一批核电”的提法。

刚刚过去的两会上,核电复苏的信号被互相印证并不断放大。在政府工作报告释放“利好”之后,一批“重量级”人士密集发表挺核言论。

“发展核电是我国能源战略的必然选择,是确保能源供给安全、实现生态文明的有效途径。”中国核工业集团公司科学技术委员会主任、中国工程院院士潘自强说。

2011年,福岛核事故发生六天后,中国政府立即启动“国四条”——叫停所有新建核电项目的审批、检查核设施安全性、启动核安全规划编制并调整核电中长期规划来回应灾难。

而眼下,对冬眠已久的中国核电的复苏预期,已成业界共识。

在这个核电的春天里,中国科学院在国家战略核能利用领域正在扮演越来越重要的角色。

在战略核能项目规划中,中科院明确指出在可控核聚变、核废料的安全处置、核燃料稳定供给、高能量密度物理等方面开展研究,为未来的核能利用积累知识、储备技术。

除了牵头组织实施国家“十二五”期间优先部署重大科技基础设施“加速器驱动嬗变研究装置”项目(其目标是解决长期困扰人类的核废料安全处理难题)之外,中科院在“核寒冬”期间布局核能安全技术,成立核安全所,今天看来,是极具战略眼光的重要举措。

而作为仅仅成立两年的新所,核安全所已经和其他兄弟院所一起,共同成为中科院战略性科技先导专项“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”项目和大型国际科技合作计划“国际热核聚变实验反应堆(ITER)”等重大科学研究计划的“顶梁柱”,正在努力地探索、创新,并积极参与国际竞争。

核电!核电!

“我国是世界上少数拥有比较完整核工业体系的国家之一。经过30多年发展和努力,我国核电从无到有,获得了巨大发展。”吴宜灿告诉记者,我国核工业不仅面对来自国际的强力竞争,还承担着保障国家能源需求的重任。

在他看来,我国经济发展对能源的需求是刚性的,结合能源发展需求和环境压力,核能的发展是必然的。

他特别指出,发展核电是解决目前雾霾、温室效应等环境问题的重要途径。

“核能属于低碳能源,一座百万千瓦电功率的核电厂和燃煤电厂相比,每年可以减少二氧化碳排放600多万吨,是减排效应最大的能源之一。”对此,潘自强也持相同观点。

核工业的战略意义不言而喻。而在关键的技术路线选择上,吴宜灿介绍说,我国很早之前就确定了“热堆(压水堆)”→“快中子反应堆”→“聚变堆”的核电技术路线,目前来看,压水堆在较长时段内仍将是核电市场主流,但对其安全标准的要求在不断提升。

福岛事故之后,我国对核安全重视程度进一步加大,2012年经国务院批复出台“核安全规划”,强调安全是核能与核技术利用事业发展的生命线,要安全高效发展核电,并将加大研究费用和人才培养投入力度。

在努力提高现有核电安全性的同时,我国也在积极开展未来先进核能的研发工作:在第四代核能系统方面,已经广泛开展了铅冷快堆、钠冷快堆、超高温气冷堆、熔盐堆、超临界水堆等研究;在先进核裂变能方面,开展加速器驱动核废料嬗变堆、钍基熔盐堆等研究;在聚变能研究方面,积极参与ITER国际合作计划和中国聚变试验堆研究。

“面对核能发展利用中必须解决的核废料问题,中科院启动了战略性先导专项,致力于发展ADS次临界嬗变系统,解决核能利用的后端问题。同时,我国积极开展未来聚变堆研究,2006年正式加入ITER装置建设,积极研发磁约束核聚变技术。”吴宜灿说。

作为中国铅基反应堆与聚变核安全研究牵头的单位,核安全所的三大战略目标是核能安全领域的“研、学、产”。目前,核安全所已在铅冷快中子反应堆、加速器驱动核废料嬗变堆、聚变包层、聚变核技术与核安全研究方面,取得良好进展。

比“两弹一星”还要难

在很多专业人士看来,ADS嬗变系统是一个比“两弹一星”还要难的项目,没有任何的经验可学习借鉴。

“这些年来,核安全所的年轻队伍秉承‘两弹一星’精神,攻克了一个又一个技术难题。”吴宜灿告诉记者。

目前,世界上还没有一个建成的ADS装置,项目挑战大、时间紧。“所有人都知道任务艰巨,但没有一个人退缩”。对此,吴宜灿感到非常欣慰,这群年轻人全力以赴,带着热忱和信心投入工作。他们不计个人得失,常常为了攻克技术难题加班到深更半夜,科研进度紧时,每天工作时间甚至超过15个小时。

“我们的队伍年轻、有活力、拼劲十足,敢于突破陈规,大胆采用新的工作方式和手段,在摸爬滚打中提高自主创新能力。”吴宜灿用数据来验证——研究所筹建3年来,发表论文近200篇,申请国家发明专利50余项,获得各类奖励近20项。

核安全所自主研发的超级蒙特卡罗计算软件SuperMC功能得到国内外同行专家的广泛认可;多物理耦合分析自动建模软件MACM用户达40多个国家的200多家单位;核电站风险监测器系统TQRM在秦山第三核电厂成功上线并安全稳定运行,3年后被中国核能行业协会鉴定为“国内第一个具有完全自主知识产权的核电厂风险监测器系统,已达国际先进水平”。

“我们的成员多是刚毕业的研究生,初出茅庐。然而,凭借他们身上强烈的使命感、高度工作热情、持续创新能力和浓厚的团队文化,我们一定能在国际上建成首个ADS嬗变系统装置,实现核能的‘中国梦’。”吴宜灿对此坚信不疑。

本文内容于 2014/3/27 14:37:40 被小编A编辑

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