從核潛艇到華龍一號 探訪909基地
8月30日,對於(yu) 中國核事業(ye) 來說,是一個(ge) 有著特殊意義(yi) 的日子。
50年前的這一天,在距離四川成都100多公裏外的深山,一處代號“909”的基地裏,中國第一代核潛艇陸上模式堆首次實現滿功率運行,標誌著核潛艇動力裝置達到設計目標,可以投入使用。4個(ge) 月後的1970年12月26日,我國自主研製的第一艘核潛艇成功下水,中國由此成為(wei) 世界上第五個(ge) 擁有核潛艇的國家。
不止如此,陸上模式堆的建成也為(wei) 新中國發出了核能第一度電,中國核電人依靠自己的力量,自主設計並逐步建成多種類型的研究堆,包括全球領先的第三代核電技術“華龍一號”,實現了核電由“國之光榮”到“國家名片”的華麗(li) 轉身。可以說,中國核動力從(cong) 無到有、從(cong) 弱到強的信心和底氣,就是在909基地裏澆築的。
在我國核能第一度電發出50周年之際,記者跟隨中核集團工作人員走進中國第一代核潛艇動力研發試驗基地,感受中國核事業(ye) 發展的崢嶸歲月,探尋閃亮核電背後的精神力量。
白手起家:“核潛艇,一萬(wan) 年也要搞出來”
如今的909基地機關(guan) 小院,綠樹成蔭、靜謐美好,鵝卵石壘砌而成的灰色牆麵,在陽光的照耀下透出一股古樸的味道。主樓正中懸掛的匾額,無聲地訴說著這座普通小院那段極不尋常的曆史:“核潛艇,一萬(wan) 年也要搞出來!”
這句話是毛澤東(dong) 對我國核動力事業(ye) 發展發出的偉(wei) 大號召。當時全世界隻有少數幾個(ge) 國家擁有核潛艇技術,向蘇聯提出援助核潛艇研製的想法被拒絕後,毛澤東(dong) 毅然決(jue) 定“我們(men) 自己搞”。
但是,核潛艇技術極為(wei) 複雜,全艇設備、儀(yi) 表、附件達2600多項,4.6萬(wan) 多台件,電纜總長90餘(yu) 公裏,管道總長30餘(yu) 公裏。作為(wei) 核潛艇心髒的動力裝置,反應堆的研製更是難上加難。
1965年8月,我國第一代核潛艇正式開始研製。為(wei) 了核潛艇一次建造成功,必須先建一個(ge) 環境條件一模一樣的陸上模式堆進行模擬實驗。於(yu) 是,在黨(dang) 中央的領導下,八千軍(jun) 民從(cong) 祖國四麵八方匯聚到四川西南部的密林深處,在沒有技術資料、沒有援助專(zhuan) 家、自然條件惡劣的條件下,開始為(wei) “巨龍”鑄“芯”,為(wei) 大國造“盾”。
“909在什麽(me) 地方?不知道。到909幹什麽(me) ?不知道。但我知道,祖國需要我。”當時,絕大多數人在接到任務時,並不知道要去哪裏要去幹什麽(me) ,隻知道一個(ge) 代號叫909,但為(wei) 國奉獻青春、貢獻知識力量是他們(men) 的共識。
機關(guan) 小院裏至今還留有一處信箱,上麵寫(xie) 著“成都291信箱”。這個(ge) 地圖上找不到的通信地址,曾是八千軍(jun) 民與(yu) 家人唯一的聯絡方式。而麵對當地老百姓的詢問,他們(men) 隻是說自己屬於(yu) “西南水電研究所”,來到四川發展水電。
中核集團中國核動力研究設計院(以下簡稱“中國核動力院”)原總工程師黃士鑒向記者回憶:“當時可以說是一無所有,關(guan) 於(yu) 核動力裝置的全部資料就是兩(liang) 張模糊不清的照片。參加研製工作的幾乎都是剛畢業(ye) 的青年大學生,很多人所學的專(zhuan) 業(ye) 也與(yu) 核不沾邊,一切都需要重新開始學。”
沒有條件,就創造條件。設計人員和科研人員發揚大團結、大協作、大會(hui) 戰、大家幹的精神與(yu) 作風,白天搞研究,吃住在工地,晚上學習(xi) 後,又接著工作。他們(men) 用計算尺計算反應堆結構,用手搖計算機輪流計算著物理公式,一遍遍的計算,一次次的試驗,使反應堆堆芯結構、控製、物理、熱工等方麵的工作有了重大突破。
八千軍(jun) 民奮戰實驗基地,場麵十分壯觀,但生活卻很艱難。
在909基地生活過的人都不會(hui) 忘記,那時候喝的水,來自稻田、池塘、河溝,喝了經常拉肚子,不少人還落下了腸胃係統的毛病。為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題,大家都用明礬進行處理,經常會(hui) 發現一缸水用完,缸底沉澱起很厚一層泥;住房是“幹打壘”——就地取材用石頭和泥巴壘起來的房子;路是土路,在泥土上墊一層碎石塊就成了路,當時人們(men) 笑稱晴天是“洋(揚)灰”路,雨天是“水泥”路。
四年艱辛打基礎,五年血汗始獲成功。1970年7月25日,陸上模式堆核動力裝置由自身的發電機供電,我國首次實現用核能發電。今年已經95歲高齡的中國工程院院士、中國第一任核潛艇總設計師彭士祿回憶道,當時有的同誌高興(xing) 得跳了起來,歡呼:“真的看到原子能發電了!”一個(ge) 多月後,陸上模式堆實現滿功率運行,提前完成試驗任務。
“一萬(wan) 年太久,隻爭(zheng) 朝夕!”獨立自主研製的中國核潛艇動力裝置,共和國沒有等太久。
接續奮鬥:“一定要在不遠的將來,趕上和超過世界先進水平”
909基地裏珍藏著這樣一幅老照片:照片中科研人員正在安裝第一代核潛艇陸上模式堆的壓力容器,一位臉龐稚嫩的年輕人員盯著容器,眼神裏充滿了憧憬與(yu) 自信。容器外麵貼著一幅字:“中國人民有誌氣、有能力,一定要在不遠的將來,趕上和超過世界先進水平。”
為(wei) 了提高核動力研發能力,陸上模式堆建成後,科研人員又乘勝而進,刻苦攻關(guan) ,瞄準了開發反應堆的反應堆——高通量堆。據介紹,這種反應堆是可以通過對材料進行輻照試驗,研製出反應堆燃料元件的設備,亦稱“工具堆”。原本要進行3年的試驗在高通量堆中僅(jin) 需要幾個(ge) 月的時間,是獨立自主發展核能事業(ye) 的必需。
1971年初,高通量堆在909基地破土動工。經過艱苦卓絕的努力,1980年12月16日,世界上第三大、也是亞(ya) 洲第一個(ge) 建成的中國高通量工程試驗堆投入滿功率運行,中國具有了獨立自主的核動力技術能力。
如今,高通量堆已經安全運行40多年,為(wei) 我國核反應堆用材料、燃料的研究和輻照試驗提供了重要手段,為(wei) 反應堆的綜合利用做了許多有益的嚐試,積累了成功的經驗。通過技術改造後,高通量堆可以同時滿足多種需求的輻照試驗和同位素生產(chan) 。
“從(cong) 陸上模式堆建成開始,我們(men) 依靠自己的力量,先後自主設計建成了多種類型的研究堆,為(wei) 我國核電的自主研發設計打下了堅實的人才基礎、技術基礎。”中國核動力院黨(dang) 委書(shu) 記萬(wan) 鋼認為(wei) 。
隨著高通量工程試驗堆的建成,一個(ge) 反應堆研發基地初步形成,一條山穀成為(wei) 了名副其實的中國核動力工程搖籃。
改革開放後,核電迎來了新的發展。1985年開工、1991年建成投用的秦山核電站,終結了中國無核電的曆史。
當國家決(jue) 定建設核電站時,從(cong) 909基地走出來的人才和技術,為(wei) 秦山一期核電站和後來的大亞(ya) 灣核電站提供了支持,並完成了許多重要的試驗驗證。在秦山二期核電站招標過程中,中國核動力院最終在反應堆及主冷卻劑係統設計任務中一舉(ju) 中標。
在此後近十年的建設過程中,中國核動力院既承擔工程設計也承擔試驗驗證及科技攻關(guan) ,在核電站反應堆及一回路係統等領域為(wei) 我國核電自主化的重大跨越做出了重要貢獻。
記者了解到,秦山二期核電站並網發電以來,其主要經濟技術指標接近或達到國際先進水平,表明中國具備自主設計、自主建造、自主運營大型核電站的能力。
迎難而上:“我們(men) 解決(jue) 了一個(ge) 個(ge) 卡脖子的問題”
在909基地深處一個(ge) 蒼翠掩映的院子裏,有一座已經廢棄的二層小樓。不起眼的樓內(nei) 會(hui) 議室裏,曾發生過一場影響中國核電發展方向的討論。
1997年,時任中國核動力院副院長的張森如與(yu) 20多名科研人員在此討論著中國自主百萬(wan) 千瓦級核電方案的主要技術參數,“堆芯如果受製於(yu) 外國,自主核電就無從(cong) 談起”,所有人對這一認識深信不疑。
這次激烈的研討會(hui) ,創造性提出了“177堆芯”的概念。“177堆芯”是我國三代核電區別於(yu) 國外技術的最主要特點,這種設計在國外通用的157組堆芯基礎上,每邊增加5組元件,4邊共增加20組元件,形成177組堆芯的創新設計。使得堆芯換料周期由通常的12個(ge) 月延長至18個(ge) 月,將電廠可利用率提高至90%以上。
“通俗地講,‘177堆芯’就是‘華龍一號’的靈魂,相當於(yu) 給汽車搭載上了發動機。”中核集團“華龍一號”副總設計師劉昌文表示,“華龍一號”的這台發動機,完全是我國自主設計的。
由於(yu) 堆芯結構發生變化,一係列主要設備都需要重新設計。設計人員又瞄準核電壽命要求,改進了壓力容器設計,使核電站能夠運行60年之久。
“這是一個(ge) 極其艱難的過程。”劉昌文介紹,從(cong) 基本概念形成,到一係列重大設計改進課題的研發、試驗、驗證和攻克,再到工程方案的優(you) 化和完善,“華龍一號”技術研發走過了近20年曆程。
關(guan) 鍵核心技術是國之重器,是要不來、買(mai) 不來、討不來的。“華龍一號”從(cong) 概念提出到工程建設,意想不到的問題接踵而至,劉昌文講了這麽(me) 一個(ge) 小故事——
蒸汽發生器被稱為(wei) “核電之肺”,以往大型核電站的蒸汽發生器的設計技術及知識產(chan) 權掌握在美國、法國手中。在“華龍一號”設計早期的一次談判中,相關(guan) 方麵打算向國外公司購買(mai) 三代核電蒸汽發生器技術。然而,無論如何談判,對方始終堅持如果將來使用這種蒸汽發生器技術的核電技術用於(yu) 出口,必須經過其同意。
“當時就很生氣。”劉昌文用了一個(ge) 類比告訴記者,相當於(yu) 給車買(mai) 一個(ge) 輪胎,結果輪胎商不允許這輛車出口,“這也是促使我們(men) 研發一些核心設備的重要動力。”
從(cong) 那時起,中國核電人更加堅定了研發完全自主知識產(chan) 權的三代核電技術的決(jue) 心。中國核動力院副院長吳琳介紹,中國核動力院此後開始自籌資金,組建攻關(guan) 團隊,從(cong) 事蒸汽發生器設計研究近30年的專(zhuan) 家張富源擔任攻關(guan) 組組長兼專(zhuan) 家組組長。僅(jin) 僅(jin) 27個(ge) 月後,用於(yu) “華龍一號”的第三代核電ZH-65型蒸汽發生器問世。“我們(men) 解決(jue) 了一個(ge) 個(ge) 卡脖子的問題。”吳琳自豪地說。
提起蒸汽發生器的研製,張富源一下就來了興(xing) 致。他耐心地講解蒸汽發生器的設計原理和運行方式,說到高興(xing) 處,還在圖紙上畫了起來。當被問到這份獨立自主的決(jue) 心是否與(yu) 第一代核潛艇陸上模式堆的建造有關(guan) 時,張富源意味深長地點點頭說,這是一脈傳(chuan) 承的精神力量。
“我國能夠研發設計出完全自主知識產(chan) 權的三代核電技術‘華龍一號’,源於(yu) 我國50餘(yu) 年來深厚的核動力技術積累,而這些核心技術是買(mai) 不來的。”萬(wan) 鋼認為(wei) 。
如今的909基地依舊繁忙,一座超過30米的三代核電非能動餘(yu) 熱排出實驗裝置上,實驗人員在上下奔走進行緊張的調試實驗,為(wei) 打造“華龍一號”的核心競爭(zheng) 力之一——非能動安全係統提供了重要支撐,確保大國重器牢牢掌握在自己手裏。
“事業(ye) 高於(yu) 一切,責任重於(yu) 一切,嚴(yan) 細融入一切,進取成就一切。”記者采訪時,工作人員經常會(hui) 提及這句話。在中國核電事業(ye) 的發展中,909基地傳(chuan) 承的精神與(yu) 技術,助推一代又一代核電人不斷取得新的成就。(本報記者 薛鵬 自四川成都報道)
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