在這個核電的春天里，中國科學(xué)院在國家戰(zhàn)略核能利用領(lǐng)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(chǔ)設(shè)施“加速器驅(qū)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(shù)，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(jìn)入中國科學(xué)院核能安全技術(shù)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(xué)名叫作“多功能鉛鉍堆技術(shù)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(lǐng)域?qū)＜艺J(rèn)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(shè)計與綜合實驗?zāi)芰_(dá)到國際領(lǐng)先水平。
“這個裝置是核安全所100多個科研人員經(jīng)過3年多的艱苦攻關(guān)研發(fā)建成的。”核安全所所長吳宜燦告訴《中國科學(xué)報》記者，“它的成功研制標(biāo)志著中科院先導(dǎo)專項‘未來先進(jìn)核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)’鉛鉍反應(yīng)堆由物理設(shè)計走向工程化研究取得重大進(jìn)展。”
3月5日，中國核能行業(yè)協(xié)會和核安全所聯(lián)合舉辦了鉛基反應(yīng)堆專題研討會。與會專家們認(rèn)為，鉛基反應(yīng)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(dǎo)專項和國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目支持下，將進(jìn)一步聯(lián)合國內(nèi)外相關(guān)單位優(yōu)勢力量積極開展鉛基反應(yīng)堆的研究，在第四代反應(yīng)堆、加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)及聚變反應(yīng)堆領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)在又回來了。
同樣是3月5日，國務(wù)院總理李克強(qiáng)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(wǎng)和分布式能源，鼓勵發(fā)展風(fēng)能、太陽能，開工一批水電、核電項目。”這是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(xiàn)“開工一批核電”的提法。
剛剛過去的兩會上，核電復(fù)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(xiàn)生態(tài)文明的有效途徑。”中國核工業(yè)集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會主任、中國工程院院士潘自強(qiáng)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(shè)施安全性、啟動核安全規(guī)劃編制并調(diào)整核電中長期規(guī)劃來回應(yīng)災(zāi)難。
而眼下，對冬眠已久的中國核電的復(fù)蘇預(yù)期，已成業(yè)界共識。
在這個核電的春天里，中國科學(xué)院在國家戰(zhàn)略核能利用領(lǐng)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(shù)。
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(chǔ)設(shè)施“加速器驅(qū)動嬗變研究裝置”項目（其目標(biāo)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(shù)，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(jīng)和其他兄弟院所一起，共同成為中科院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項“未來先進(jìn)核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”項目和大型國際科技合作計劃“國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（ITER）”等重大科學(xué)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(shù)擁有比較完整核工業(yè)體系的國家之一。經(jīng)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。”吳宜燦告訴記者，我國核工業(yè)不僅面對來自國際的強(qiáng)力競爭，還承擔(dān)著保障國家能源需求的重任。
在他看來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的需求是剛性的，結(jié)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(yīng)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(yīng)最大的能源之一。”對此，潘自強(qiáng)也持相同觀點。
核工業(yè)的戰(zhàn)略意義不言而喻。而在關(guān)鍵的技術(shù)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(yīng)堆”→“聚變堆”的核電技術(shù)路線，目前來看，壓水堆在較長時段內(nèi)仍將是核電市場主流，但對其安全標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)一步加大，2012年經(jīng)國務(wù)院批復(fù)出臺“核安全規(guī)劃”，強(qiáng)調(diào)安全是核能與核技術(shù)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(fèi)用和人才培養(yǎng)投入力度。
在努力提高現(xiàn)有核電安全性的同時，我國也在積極開展未來先進(jìn)核能的研發(fā)工作：在第四代核能系統(tǒng)方面，已經(jīng)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(jìn)核裂變能方面，開展加速器驅(qū)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(dǎo)專項，致力于發(fā)展ADS次臨界嬗變系統(tǒng)，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(shè)，積極研發(fā)磁約束核聚變技術(shù)。”吳宜燦說。
作為中國鉛基反應(yīng)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(biāo)是核能安全領(lǐng)域的“研、學(xué)、產(chǎn)”。目前，核安全所已在鉛冷快中子反應(yīng)堆、加速器驅(qū)動核廢料嬗變堆、聚變包層、聚變核技術(shù)與核安全研究方面，取得良好進(jìn)展。
比“兩彈一星”還要難
在很多專業(yè)人士看來，ADS嬗變系統(tǒng)是一個比“兩彈一星”還要難的項目，沒有任何的經(jīng)驗可學(xué)習(xí)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(shù)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(wù)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(shù)難題加班到深更半夜，科研進(jìn)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。”吳宜燦用數(shù)據(jù)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(nèi)外同行專家的廣泛認(rèn)可；多物理耦合分析自動建模軟件MACM用戶達(dá)40多個國家的200多家單位；核電站風(fēng)險監(jiān)測器系統(tǒng)TQRM在秦山第三核電廠成功上線并安全穩(wěn)定運(yùn)行，3年后被中國核能行業(yè)協(xié)會鑒定為“國內(nèi)第一個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電廠風(fēng)險監(jiān)測器系統(tǒng)，已達(dá)國際先進(jìn)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(qiáng)烈的使命感、高度工作熱情、持續(xù)創(chuàng)新能力和濃厚的團(tuán)隊文化，我們一定能在國際上建成首個ADS嬗變系統(tǒng)裝置，實現(xiàn)核能的‘中國夢’。”吳宜燦對此堅信不疑。
