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中國核工業二次創業,核應急水平世界領先

(2015-01-17 22:07:53) 下一個

  中評社北京1月18日電/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年發展曆程中的重要轉折。從此,核不僅是構築國防堅盾的武器,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。

  科技日報報道,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係,並形成了與國際接軌、較為完整的核安全法規、核安全監管及核應急體係,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並網成功,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。

  三年後,采用法國核電技術建造、單機容量為98.4萬千瓦的兩台機組先後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、包括兩台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麽簡單,而意味著一係列嚴峻的技術挑戰。在核工業人不懈努力下,兩台機組分別於2002年、2004年投入商業運行,標誌著我國首座自主設計建造的大型商用核電站全麵建成。

  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——包括兩台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號機組成功並網發電。至此,秦山核電基地現有9台機組全部投產發電,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、包括兩台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後處理,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,常用於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;鈉冷快中子反應堆於2014年底實現滿功率運行,標誌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。

  國防科工局係統工程司司長、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台,總裝機容量2010萬千瓦;在建機組26台,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、核電站並網發電,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。然而它在各種岩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,位於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裏呈現出不同景象。

  中核集團鈾礦采冶首席專家蘇學斌介紹,目前所用的是原地浸出采鈾工藝,把二氧化碳、氧氣與地下水混合形成一種浸出液;用機械鑽孔把浸出液注到地下與鈾礦物進行化學反應,生成一種含有鈾的溶液;再用管道把這種溶液送到處理車間,通過一係列化學和物理過程,生成重鈾酸鈉,也就是核工業最初端的一種產品。“除了美國,我國是第二個掌握這種先進工藝的國家。”他說。

  除了開采提煉,用於核燃料的鈾還需經曆關鍵的一步,即鈾濃縮。1964年1月14日,我國第一瓶高濃縮鈾產品問世,為原子彈的製造提供了最基本的條件。這瓶產品被科研人員稱做“共和國的第一個寶貝兒子”。

  數十年來,我國鈾濃縮技術不斷實現突破。2012年12月中核集團宣布,核工業關鍵技術——鈾濃縮離心技術已成功投入工業生產,我國由此成為世界上少數幾個自主掌握這一核心技術,並實現工業化應用的國家之一。

  2014年7月10日,由宜賓中核建中生產的四組銀色組件插入秦山第二核電廠2號機組反應堆,這種型號為CF3的組件,是當前我國自主研製的最先進的核燃料元件。目前我國已形成宜賓、包頭南北兩大核燃料元件生產基地,可為各類核電站及科研提供安全可靠的核燃料組件。

  從鈾礦的勘探、采冶、鈾濃縮,到核燃料元件製造,以及乏燃料處理、高放射性廢液處置、高濃縮鈾的低濃化改造……中國核工業不斷取得創新性成果。國防科工局局長、國家原子能機構主任許達哲表示,我國已建立起包括鈾礦地質勘探、鈾礦采冶、鈾純化轉化、鈾濃縮、元件製造、核電、乏燃料後處理、放射性廢物處理處置等環節的完整核科技工業體係。

  核應急水平能應對一切核事故

  2011年3月11日,海嘯造成日本福島核電站事故,引發了許多人對核電安全的憂慮。

  國防科工局核應急安全司司長、國家核事故應急辦公室副主任姚斌表示,我國核應急水平世界領先,有能力應對一切核事故。

  所謂核應急,絕非亡羊補牢,其根本任務是在抓好核電站運行安全管理的同時,在核應急組織建設、預案製訂、技術儲備、救援隊伍建設、應急物資裝備建設、演習演練、科普宣教等方麵進行周密安排。數十年來我國在核事業發展中保持著良好的安全記錄,正是源於日臻完善的核應急機製。

  姚斌說,按照“縱深防禦”的理念,我國核電廠從保證設計、建造質量,嚴格執行運行規範並及時監測糾正,自動啟用安保係統,啟動事故處理規程,到啟動應急體係,共設置了五道防線。根據核事故性質、嚴重程度及輻射後果影響範圍,我國將按應急待命、廠房應急、場區應急、場外應急的分類,開展四個級別的響應行動。倘若事故發生,將采取事故緩解與控製、輻射監測和後果評價、人員放射性照射防護、去汙洗消和醫療救治等九方麵措施。從防患未然到快速響應、合理應對,以最大程度保護公眾和環境,維護國家安全。

  福島核事故後,我國采取了一係列改進措施,進一步強化核電站安全。

  而2014年6月在莫斯科國際核工業展上亮相的“華龍一號”,更是充分地吸收了福島核事故的經驗反饋,在構築核電的縱深防禦體係方麵下足了工夫。“華龍一號”提出了“能動和非能動相結合”的安全設計理念,采用堆腔注水冷卻、安全殼冷卻、餘熱排出三大安全聯動係統,確保極端事故下反應堆的安全。
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