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中國核工業的“二次創業”

2015-01-20 來源:科技日報 瀏覽數:494

  1983年6月1日,浙江海鹽杭州灣之濱,被轟鳴的機械聲打破了寧靜。此時此地,承載著期盼與希望的秦山核電站從藍圖走向了現實。
  這是中國核工業60年發展歷程中的重要轉折。從此,核不僅是構筑國防堅盾的武器,更成為推動經濟社會發展的“強心劑”。核工業從此拉開了“二次創業”大幕,在新的發展道路上大步邁進。
  如今,我國核電技術從30萬千瓦到60萬千瓦,再到100萬千瓦,以三級跳的方式實現了一次次跨越,建成了完整核科技工業體系,并形成了與國際接軌、較為完整的核安全法規、核安全監管及核應急體系,確保和平利用核能事業的健康可持續發展。
  核電技術實現三級跳
  1991年12月15日,我國自行設計、建造的秦山30萬千瓦核電站首次并網成功,填補了中國大陸和平利用核能領域的空白。中國成為世界上第7個能夠自行設計和建造核電站的國家。
  三年后,采用法國核電技術建造、單機容量為98.4萬千瓦的兩臺機組先后在廣東大亞灣投入運行。大亞灣核電站是我國大陸地區第二座核電站,為我國百萬千瓦級核電站自主化和國產化積累了經驗。
  1996年6月2日,我國自主設計建造、包括兩臺60萬千瓦壓水堆機組的浙江秦山二期核電站開工。它與30萬千瓦的秦山一期相比絕非增加容量那么簡單,而意味著一系列嚴峻的技術挑戰。在核工業人不懈努力下,兩臺機組分別于2002年、2004年投入商業運行,標志著我國首座自主設計建造的大型商用核電站全面建成。
  在此基礎上,中國向百萬千瓦級壓水堆機組發起了挑戰。2008年12月,秦山核電站的擴建工程——包括兩臺百萬千瓦機組的方家山核電站投入建設。今年1月12日,該工程2號機組成功并網發電。至此,秦山核電基地現有9臺機組全部投產發電,總裝機容量達到654.6萬千瓦,年發電量約500億度。
  在不斷攻克壓水堆核電難關的同時,核工業人也把目光投向了重水堆核電技術。1998年6月8日,采用加拿大坎杜-6核電技術、包括兩臺72.8萬千瓦機組的我國首座重水堆核電站——秦山三期核電站開工。
  重水堆是指用重水取代普通水作慢化劑和冷卻劑,它能以天然鈾或者回收鈾作為燃料。秦山第三核電有限公司副總經理張振華介紹,壓水堆用完的乏燃料還需要進行后處理,重水堆則可以把壓水堆用完的乏燃料再用一次,將資源利用率提高20%以上。同時,重水堆可以生產大量的同位素鈷-60,可滿足國內市場需求的80%。鈷-60是伽馬刀的放射源,常用于癌和腫瘤的放射治療。除了醫學,放射性同位素和輻射技術也在工業、農業、食品加工、公共安全等領域有著廣泛應用。
  近年來,我國核電技術不斷取得突破創新——凝聚著核工業人智慧與心血的“華龍一號”,是我國具有完整自主知識產權的三代核電品牌;鈉冷快中子反應堆于2014年底實現滿功率運行,標志著我國快堆技術取得實質性突破,緊跟國際第四代核電技術的發展潮流。
  國防科工局系統工程司司長、國家原子能機構秘書長劉永德介紹,截至2014年底,我國大陸在運行核電機組共22臺,總裝機容量2010萬千瓦;在建機組26臺,規模2800萬千瓦。按照規劃,2020年我國核電裝機規模將達到在運行5800萬千瓦、再建3000萬千瓦,核電占到全國發電總量的13%左右。
  核工業不斷取得創新性成果
  無論是原子彈爆炸、核潛艇下水、核電站并網發電,都離不開核工業最基本的原料——鈾。
  1958年,來自全國各地的2500多名職工匯聚到京廣鐵路線上一個不起眼的小站,在一片連綿起伏的山脈中,打下了中國第一個鈾礦井。
  鈾是少有的核燃料之一。自然界中,平均每噸地殼物質中含有2.5克鈾,儲量比金、銀等元素還高。然而它在各種巖石中的含量很不均勻,且總是以化合狀態存在,提取的難度非常大。
  1963年11月,凝結著礦區工人汗水與心血的第一批鈾礦石,從許家洞運往衡陽鈾水冶廠,通過水冶工藝,對鈾礦石進行提煉和純化。
  如今,位于科爾沁草原的中核通遼鈾礦基地,卻看不到下井的工人、轟鳴的設備和飛揚的塵土碎石,新的開采工藝使基地里呈現出不同景象。

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