從核潛艇到華龍一號 探訪909基地

发布时间 2020-08-30 11:37:42 近日浏览 37383
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  8月30日,對于中國核事業來說,是一個有著特殊意義的日子。

  50年前的這一天,在距離四川成都100多公里外的深山,一處代號“909”的基地里,中國第一代核潛艇陸上模式堆首次實現滿功率運行,標志著核潛艇動力裝置達到設計目標,可以投入使用。4個月后的1970年12月26日,我國自主研制的第一艘核潛艇成功下水,中國由此成為世界上第五個擁有核潛艇的國家。

  不止如此,陸上模式堆的建成也為新中國發出了核能第一度電,中國核電人依靠自己的力量,自主設計并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”的華麗轉身。可以說,中國核動力從無到有、從弱到強的信心和底氣,就是在909基地里澆筑的。

  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,感受中國核事業發展的崢嶸歲月,探尋閃亮核電背后的精神力量。 (window.slotbydup = window.slotbydup || []).push({ id: "u5891748", container: "_i630znox87b", async: true });

  白手起家:“核潛艇,一萬年也要搞出來”

  如今的909基地機關小院,綠樹成蔭、靜謐美好,鵝卵石壘砌而成的灰色墻面,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歷史:“核潛艇,一萬年也要搞出來!”

  這句話是毛澤東對我國核動力事業發展發出的偉大號召。當時全世界只有少數幾個國家擁有核潛艇技術,向蘇聯提出援助核潛艇研制的想法被拒絕后,毛澤東毅然決定“我們自己搞”。

  但是,核潛艇技術極為復雜,全艇設備、儀表、附件達2600多項,4.6萬多臺件,電纜總長90余公里,管道總長30余公里。作為核潛艇心臟的動力裝置,反應堆的研制更是難上加難。

  1965年8月,我國第一代核潛艇正式開始研制。為了核潛艇一次建造成功,必須先建一個環境條件一模一樣的陸上模式堆進行模擬實驗。于是,在黨中央的領導下,八千軍民從祖國四面八方匯聚到四川西南部的密林深處,在沒有技術資料、沒有援助專家、自然條件惡劣的條件下,開始為“巨龍”鑄“芯”,為大國造“盾”。

  “909在什么地方?不知道。到909干什么?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,并不知道要去哪里要去干什么,只知道一個代號叫909,但為國奉獻青春、貢獻知識力量是他們的共識。

  機關小院里至今還留有一處信箱,上面寫著“成都291信箱”。這個地圖上找不到的通信地址,曾是八千軍民與家人唯一的聯絡方式。而面對當地老百姓的詢問,他們只是說自己屬于“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,關于核動力裝置的全部資料就是兩張模糊不清的照片。參加研制工作的幾乎都是剛畢業的青年大學生,很多人所學的專業也與核不沾邊,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、大會戰、大家干的精神與作風,白天搞研究,吃住在工地,晚上學習后,又接著工作。他們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、控制、物理、熱工等方面的工作有了重大突破。

  八千軍民奮戰實驗基地,場面十分壯觀,但生活卻很艱難。

  在909基地生活過的人都不會忘記,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系統的毛病。為了解決這個問題,大家都用明礬進行處理,經常會發現一缸水用完,缸底沉淀起很厚一層泥;住房是“干打壘”——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,當時有的同志高興得跳了起來,歡呼:“真的看到原子能發電了!”一個多月后,陸上模式堆實現滿功率運行,提前完成試驗任務。

  “一萬年太久,只爭朝夕!”獨立自主研制的中國核潛艇動力裝置,共和國沒有等太久。

  接續奮斗:“一定要在不遠的將來,趕上和超過世界先進水平”

  909基地里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,眼神里充滿了憧憬與自信。容器外面貼著一幅字:“中國人民有志氣、有能力,一定要在不遠的將來,趕上和超過世界先進水平。”

  為了提高核動力研發能力,陸上模式堆建成后,科研人員又乘勝而進,刻苦攻關,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,研制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需要幾個月的時間,是獨立自主發展核能事業的必需。

  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、也是亞洲第一個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,為反應堆的綜合利用做了許多有益的嘗試,積累了成功的經驗。通過技術改造后,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。

  “從陸上模式堆建成開始,我們依靠自己的力量,先后自主設計建成了多種類型的研究堆,為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。”中國核動力院黨委書記萬鋼認為。

  隨著高通量工程試驗堆的建成,一個反應堆研發基地初步形成,一條山谷成為了名副其實的中國核動力工程搖籃。

  改革開放后,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歷史。

  當國家決定建設核電站時,從909基地走出來的人才和技術,為秦山一期核電站和后來的大亞灣核電站提供了支持,并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系統設計任務中一舉中標。

  在此后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,在核電站反應堆及一回路系統等領域為我國核電自主化的重大跨越做出了重要貢獻。

  記者了解到,秦山二期核電站并網發電以來,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:“我們解決了一個個卡脖子的問題”

  在909基地深處一個蒼翠掩映的院子里,有一座已經廢棄的二層小樓。不起眼的樓內會議室里,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20多名科研人員在此討論著中國自主百萬千瓦級核電方案的主要技術參數,“堆芯如果受制于外國,自主核電就無從談起”,所有人對這一認識深信不疑。

  這次激烈的研討會,創造性提出了“177堆芯”的概念。“177堆芯”是我國三代核電區別于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個月延長至18個月,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,相當于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”的這臺發動機,完全是我國自主設計的。

  由于堆芯結構發生變化,一系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。

  “這是一個極其艱難的過程。”劉昌文介紹,從基本概念形成,到一系列重大設計改進課題的研發、試驗、驗證和攻克,再到工程方案的優化和完善,“華龍一號”技術研發走過了近20年歷程。

  關鍵核心技術是國之重器,是要不來、買不來、討不來的。“華龍一號”從概念提出到工程建設,意想不到的問題接踵而至,劉昌文講了這么一個小故事——

  蒸汽發生器被稱為“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,相關方面打算向國外公司購買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于出口,必須經過其同意。

  “當時就很生氣。”劉昌文用了一個類比告訴記者,相當于給車買一個輪胎,結果輪胎商不允許這輛車出口,“這也是促使我們研發一些核心設備的重要動力。”

  從那時起,中國核電人更加堅定了研發完全自主知識產權的三代核電技術的決心。中國核動力院副院長吳琳介紹,中國核動力院此后開始自籌資金,組建攻關團隊,從事蒸汽發生器設計研究近30年的專家張富源擔任攻關組組長兼專家組組長。僅僅27個月后,用于“華龍一號”的第三代核電ZH-65型蒸汽發生器問世。“我們解決了一個個卡脖子的問題。”吳琳自豪地說。

  提起蒸汽發生器的研制,張富源一下就來了興致。他耐心地講解蒸汽發生器的設計原理和運行方式,說到高興處,還在圖紙上畫了起來。當被問到這份獨立自主的決心是否與第一代核潛艇陸上模式堆的建造有關時,張富源意味深長地點點頭說,這是一脈傳承的精神力量。

  “我國能夠研發設計出完全自主知識產權的三代核電技術‘華龍一號’,源于我國50余年來深厚的核動力技術積累,而這些核心技術是買不來的。”萬鋼認為。

  如今的909基地依舊繁忙,一座超過30米的三代核電非能動余熱排出實驗裝置上,實驗人員在上下奔走進行緊張的調試實驗,為打造“華龍一號”的核心競爭力之一——非能動安全系統提供了重要支撐,確保大國重器牢牢掌握在自己手里。

  “事業高于一切,責任重于一切,嚴細融入一切,進取成就一切。”記者采訪時,工作人員經常會提及這句話。在中國核電事業的發展中,909基地傳承的精神與技術,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) 【編輯:田博群】

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