2023年,我國“華龍一號”核電機組通過了英國GDA認證,并與阿根廷達成合作,這標志著我國自主研發的核電技術開始走向世界。

相信每一位聽到這個消息的中國人都會感到精神振奮。但是對于很多不了解核電技術的朋友來說,心中難免存在擔憂。核電站安全嗎?為什么西方國家都在拆除核電站,而我國卻反而大力擴建?今天我們就來說說核電站和“華龍一號”的崛起之謎。

先來說說為什么一定要建核電站。一座百萬千瓦級別的核電站每年只需要30噸核燃料,而同等規模的火電站則需要消耗300萬噸以上的煤炭。這可不是幾百或者幾千倍的差距,而是整整10萬倍的差距。所以說,對于我國這樣一個人口大國來說,核能絕對是最值得開發的能源形式之一。

盡管目前有一些西方國家在反對核電,但我國不應該盲目跟風,而是要繼續研制“華龍一號”這樣的核工業技術。

在“華龍一號”首次出現在公眾視野里的時候,很多人說它是中國從外國引進的技術,事實卻并非如此。“華龍一號”的設計基礎是秦山核電站,而秦山核電機組的技術則起源于中國開發核潛艇動力堆的艱辛歲月。所以要知道“華龍一號”從何而來,就要知道核潛艇是怎么來的。

華龍一號獨特的穹頂設計

從核武器到核電站

1958年6月,毛主席和周總理等領導人批準了聶榮臻元帥提出的自主研發核潛艇的報告。在各國嚴密的技術封鎖下,我國在1959年9月,找到了蘇聯專家組組長沃爾比約夫,從他口中探聽到了美國核潛艇的情況以及反應堆可能出現的問題,這成為了研發團隊的寶貴經驗。

聶榮臻元帥看望科研人員

雖說核潛艇的研發是摸著石頭過河,但是有了這些經驗,總算知道了這條河的深淺。在約談后,科研隊馬不停蹄地開始“練兵”,讓我國的技術專家們開始設計反應堆,并進行大量實際操作。

這次大練兵僅用了6個月時間,就完成了《潛艇核動力方案設計(草案)》,更為關鍵的是,它為我國的技術人才打下了良好的研究基礎,無論是對核潛艇的研發,還是對核電站的建設,都起到了至關重要的作用。

由于1961年全國經濟形勢不容樂觀,核潛艇項目被迫中斷,我國只能先堅持研發出了原子彈。1964年10月16日,中國第一顆原子彈爆炸成功。

核潛艇的研發工作也于第二年恢復。這一次,核動力院的專家們被派遣到了四川內江的一個山區里,這就是著名的909基地。

剛剛建立起來的909基地什么都沒有,科研人員只能住老鄉家,喝的是稻田和池塘水。在生活條件艱苦的歲月里,200多名技術專家和上千名會戰軍不辭勞苦,建成了一個精密的核潛艇陸上模式堆。

圖為第一代核潛艇工程四位總師合影(左起趙仁愷、彭士祿、黃緯祿、黃旭華)

這個模式堆結構復雜,由29000多件儀器、儀表、管道和閥門組成,缺了一個相關技術人員都可能陷入癱瘓。

到了1967年,最擔心的事情發生了,不少專家被卷入政治漩渦,整個工程因此受到沖擊。好在幾個月后,新中國發出的第一份《特別公函》下發,廠長、書記、科學家和工程師得以繼續工作。

在多年的艱苦研發中,從1959年就參加潛艇核動力設計的工程師李宜傳,是其中最具代表性的人物。在反應堆安裝前,他就因為過度勞累切除了一個腎臟。大家都勸他回去休息,但他依舊帶病工作,甚至把被子帶到了值班室,吃住和工作都在一處,直到反應堆啟堆成功。

經過多年的艱苦研發,終于在1970年迎來了反應堆開啟的時刻。不過,啟堆過程并不順利。從7月17日凌晨啟動反應堆,到8月30日達到滿功率,中間經歷了大起大落。既有因為首次實現核能發電的興奮,也有因為山洪暴發而被迫停堆的失望。

第一代核潛艇陸上模式堆廠房

其中有一個小故事,令下場的所有人畢生難忘。在山洪導致停堆搶修的過程中,技術員鄒心銀發現焊接表面出現了一些大小不均的汽孔。需要消除里面的積水,但由于管壁狹窄、不平滑,又不能被金屬碰撞,只好用絲巾一點一點地吸附。再不及時處理好故障,或許以往的工作都會毀于一旦。

就在人們焦躁不安的時候,傳來了鄒心銀的聲音:“讓我來吧。”他拿來一根不知從哪里找來的細膠皮軟管,插進管壁,整個人趴到堆頂蓋上,用嘴吸管壁里的積水。這是只有在那個年代才可能發生的事,因為經過滿功率運行的反應堆積水是可能帶有放射性的?，F場鴉雀無聲,只能聽見鄒心銀的吸水聲——聲音好像刀片一樣劃在每個人的心上。最后,積水吸干,焊接成功了。

這樣的故事還有很多,千千萬萬個故事匯成一句話:1970年12月26日,中國第一艘核潛艇下水成功。而這艘核潛艇身上的196反應堆也成為了“華龍一號”機組的前身。

“華龍一號”的最大困難——缺錢

1970年-1990年期間,“華龍一號”的核心技術其實已經有了,就是196反應堆的建造原理和實驗過程。幾乎是只差一步就能完成核電站的實驗工作了,就是“軍用轉民用”所需的經費太少了。

1988年接任核動力院院長的錢積惠回憶這段歷史時說:“最困難的時候,我形容我們老院長(任和)像個叫花子,北上吉林,東到上海,南到海南島,西到西藏,拄著拐棍‘討飯吃’。全國都跑遍了,領著一批專家去求人家、找項目,風塵仆仆,跑了好幾年。當時大家在山溝里,拿著僅有的一點工資,但熱情還是很高,我們當時上上下下最常說的一句話就是我們要搞核電?！?/p>

錢積惠

后來,秦山核電站一期工程之所以能在那么短的時間里建成,其實基本是沿用了核潛艇196反應堆的技術,然后在民用的技術細節和安全性上進行補充也就完成了。

“華龍一號”起源于196反應堆,但是真正成熟卻是在秦山核電站二期工程。

因為在這期項目開啟之前,國家出臺了更加嚴格的核安全要求,這讓很多人覺得只有引進外國技術才能達標。當年世界上核電最發達的國家無非是美國和法國,美國擁有西屋AP600,法國擁有M310。

但是人家也不會白白給你修建,承包費就不是我們付得起的,畢竟后來核動力院進行自主研發的經費都只有220萬,有時候錢不夠還得自己倒貼。

好在結果是好的,因為我們自主研發出了脈沖反應堆,這項技術自1957年被美國通用原子公司研發出來以后,就一直被壟斷。所以在1991年,我國研發出來的時候,美國還以為自己的技術被“盜竊”了。結果我們直接把自己具有獨特工藝的設備照片給美國人看,不到一個小時,他們就被說服了。

1991年,我國第一座脈沖反應堆建成

核心技術是自己的,但是在設計理念上,是可以借鑒的,比如在安全性上,“華龍一號”就借鑒了法國的M310。

為了保障安全,科研人員給它設計了雙層安全殼,安全殼的用料和結構都是現有核電技術里的最高級別,可以抵御大型飛機的撞擊。在設計上提高了“華龍一號”的抗震標準,讓它可以抵御17級臺風、9級地震的烈度?？梢哉f,“華龍一號”是先進性和成熟性的統一,也是安全性和經濟性的平衡。

現在有人說,中國技術沒有外國的好,可是他們卻沒有想過,自改革開放以來,中國沒有白白得到過任何一項“國外先進技術”,不僅要付出,有時甚至要付出巨大的代價,甚至效果還沒有我們想象中的那么好。所以,幾代核電人都堅信自主研發才是徹底擺脫外國技術壟斷的根本方法。

如今,看著走出國門的“華龍一號”,其實我們心中感到更多的是驕傲,驕傲于我們有最可愛的科學家,他們甘心扎根在貧困山區里,他們愿意鞠躬盡瘁,他們也同時創造了新時代。