從核潛艇到華龍一號 探訪909基地
8月30日,對于中國核事業(yè)來說,是一個(gè)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(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行,標(biāo)志著核潛艇動(dòng)力裝置達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),可以投入使用。4個(gè)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(gè)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(fā)出了核能第一度電,中國核電人依靠自己的力量,自主設(shè)計(jì)并逐步建成多種類型的研究堆,包括全球領(lǐng)先的第三代核電技術(shù)“華龍一號”,實(shí)現(xiàn)了核電由“國之光榮”到“國家名片”的華麗轉(zhuǎn)身??梢哉f,中國核動(dòng)力從無到有、從弱到強(qiáng)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(fā)出50周年之際,記者跟隨中核集團(tuán)工作人員走進(jìn)中國第一代核潛艇動(dòng)力研發(fā)試驗(yàn)基地,感受中國核事業(yè)發(fā)展的崢嶸歲月,探尋閃亮核電背后的精神力量。
白手起家:“核潛艇,一萬年也要搞出來”
如今的909基地機(jī)關(guān)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(dòng)力事業(yè)發(fā)展發(fā)出的偉大號召。當(dāng)時(shí)全世界只有少數(shù)幾個(gè)國家擁有核潛艇技術(shù),向蘇聯(lián)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(shù)極為復(fù)雜,全艇設(shè)備、儀表、附件達(dá)2600多項(xiàng),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(dòng)力裝置,反應(yīng)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(gè)環(huán)境條件一模一樣的陸上模式堆進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。于是,在黨中央的領(lǐng)導(dǎo)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(shù)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?!碑?dāng)時(shí),絕大多數(shù)人在接到任務(wù)時(shí),并不知道要去哪里要去干什么,只知道一個(gè)代號叫909,但為國奉獻(xiàn)青春、貢獻(xiàn)知識力量是他們的共識。
機(jī)關(guān)小院里至今還留有一處信箱,上面寫著“成都291信箱”。這個(gè)地圖上找不到的通信地址,曾是八千軍民與家人唯一的聯(lián)絡(luò)方式。而面對當(dāng)?shù)乩习傩盏脑儐?,他們只是說自己屬于“西南水電研究所”,來到四川發(fā)展水電。
中核集團(tuán)中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院(以下簡稱“中國核動(dòng)力院”)原總工程師黃士鑒向記者回憶:“當(dāng)時(shí)可以說是一無所有,關(guān)于核動(dòng)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(yè)的青年大學(xué)生,很多人所學(xué)的專業(yè)也與核不沾邊,一切都需要重新開始學(xué)?!?/p>
沒有條件,就創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)人員和科研人員發(fā)揚(yáng)大團(tuán)結(jié)、大協(xié)作、大會戰(zhàn)、大家干的精神與作風(fēng),白天搞研究,吃住在工地,晚上學(xué)習(xí)后,又接著工作。他們用計(jì)算尺計(jì)算反應(yīng)堆結(jié)構(gòu),用手搖計(jì)算機(jī)輪流計(jì)算著物理公式,一遍遍的計(jì)算,一次次的試驗(yàn),使反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)、控制、物理、熱工等方面的工作有了重大突破。
八千軍民奮戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)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(shí)候喝的水,來自稻田、池塘、河溝,喝了經(jīng)常拉肚子,不少人還落下了腸胃系統(tǒng)的毛病。為了解決這個(gè)問題,大家都用明礬進(jìn)行處理,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)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(dāng)時(shí)人們笑稱晴天是“洋(揚(yáng))灰”路,雨天是“水泥”路。
四年艱辛打基礎(chǔ),五年血汗始獲成功。1970年7月25日,陸上模式堆核動(dòng)力裝置由自身的發(fā)電機(jī)供電,我國首次實(shí)現(xiàn)用核能發(fā)電。今年已經(jīng)95歲高齡的中國工程院院士、中國第一任核潛艇總設(shè)計(jì)師彭士祿回憶道,當(dāng)時(shí)有的同志高興得跳了起來,歡呼:“真的看到原子能發(fā)電了!”一個(gè)多月后,陸上模式堆實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行,提前完成試驗(yàn)任務(wù)。
“一萬年太久,只爭朝夕!”獨(dú)立自主研制的中國核潛艇動(dòng)力裝置,共和國沒有等太久。
接續(xù)奮斗:“一定要在不遠(yuǎn)的將來,趕上和超過世界先進(jìn)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(yuǎn)的將來,趕上和超過世界先進(jìn)水平?!?/p>
為了提高核動(dòng)力研發(fā)能力,陸上模式堆建成后,科研人員又乘勝而進(jìn),刻苦攻關(guān),瞄準(zhǔn)了開發(fā)反應(yīng)堆的反應(yīng)堆——高通量堆。據(jù)介紹,這種反應(yīng)堆是可以通過對材料進(jìn)行輻照試驗(yàn),研制出反應(yīng)堆燃料元件的設(shè)備,亦稱“工具堆”。原本要進(jìn)行3年的試驗(yàn)在高通量堆中僅需要幾個(gè)月的時(shí)間,是獨(dú)立自主發(fā)展核能事業(yè)的必需。
1971年初,高通量堆在909基地破土動(dòng)工。經(jīng)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(gè)建成的中國高通量工程試驗(yàn)堆投入滿功率運(yùn)行,中國具有了獨(dú)立自主的核動(dòng)力技術(shù)能力。
如今,高通量堆已經(jīng)安全運(yùn)行40多年,為我國核反應(yīng)堆用材料、燃料的研究和輻照試驗(yàn)提供了重要手段,為反應(yīng)堆的綜合利用做了許多有益的嘗試,積累了成功的經(jīng)驗(yàn)。通過技術(shù)改造后,高通量堆可以同時(shí)滿足多種需求的輻照試驗(yàn)和同位素生產(chǎn)。
“從陸上模式堆建成開始,我們依靠自己的力量,先后自主設(shè)計(jì)建成了多種類型的研究堆,為我國核電的自主研發(fā)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)?!敝袊藙?dòng)力院黨委書記萬鋼認(rèn)為。
隨著高通量工程試驗(yàn)堆的建成,一個(gè)反應(yīng)堆研發(fā)基地初步形成,一條山谷成為了名副其實(shí)的中國核動(dòng)力工程搖籃。
改革開放后,核電迎來了新的發(fā)展。1985年開工、1991年建成投用的秦山核電站,終結(jié)了中國無核電的歷史。
當(dāng)國家決定建設(shè)核電站時(shí),從909基地走出來的人才和技術(shù),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(yàn)驗(yàn)證。在秦山二期核電站招標(biāo)過程中,中國核動(dòng)力院最終在反應(yīng)堆及主冷卻劑系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)中一舉中標(biāo)。
在此后近十年的建設(shè)過程中,中國核動(dòng)力院既承擔(dān)工程設(shè)計(jì)也承擔(dān)試驗(yàn)驗(yàn)證及科技攻關(guān),在核電站反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)等領(lǐng)域?yàn)槲覈穗娮灾骰闹卮罂缭阶龀隽酥匾暙I(xiàn)。
記者了解到,秦山二期核電站并網(wǎng)發(fā)電以來,其主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平,表明中國具備自主設(shè)計(jì)、自主建造、自主運(yùn)營大型核電站的能力。
迎難而上:“我們解決了一個(gè)個(gè)卡脖子的問題”
在909基地深處一個(gè)蒼翠掩映的院子里,有一座已經(jīng)廢棄的二層小樓。不起眼的樓內(nèi)會議室里,曾發(fā)生過一場影響中國核電發(fā)展方向的討論。
1997年,時(shí)任中國核動(dòng)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(shù)參數(shù),“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(rèn)識深信不疑。
這次激烈的研討會,創(chuàng)造性提出了“177堆芯”的概念?!?77堆芯”是我國三代核電區(qū)別于國外技術(shù)的最主要特點(diǎn),這種設(shè)計(jì)在國外通用的157組堆芯基礎(chǔ)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(chuàng)新設(shè)計(jì)。使得堆芯換料周期由通常的12個(gè)月延長至18個(gè)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(dāng)于給汽車搭載上了發(fā)動(dòng)機(jī)?!敝泻思瘓F(tuán)“華龍一號”副總設(shè)計(jì)師劉昌文表示,“華龍一號”的這臺發(fā)動(dòng)機(jī),完全是我國自主設(shè)計(jì)的。
由于堆芯結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,一系列主要設(shè)備都需要重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員又瞄準(zhǔn)核電壽命要求,改進(jìn)了壓力容器設(shè)計(jì),使核電站能夠運(yùn)行60年之久。
“這是一個(gè)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(shè)計(jì)改進(jìn)課題的研發(fā)、試驗(yàn)、驗(yàn)證和攻克,再到工程方案的優(yōu)化和完善,“華龍一號”技術(shù)研發(fā)走過了近20年歷程。
關(guān)鍵核心技術(shù)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(shè),意想不到的問題接踵而至,劉昌文講了這么一個(gè)小故事——
蒸汽發(fā)生器被稱為“核電之肺”,以往大型核電站的蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)技術(shù)及知識產(chǎn)權(quán)掌握在美國、法國手中。在“華龍一號”設(shè)計(jì)早期的一次談判中,相關(guān)方面打算向國外公司購買三代核電蒸汽發(fā)生器技術(shù)。然而,無論如何談判,對方始終堅(jiān)持如果將來使用這種蒸汽發(fā)生器技術(shù)的核電技術(shù)用于出口,必須經(jīng)過其同意。
“當(dāng)時(shí)就很生氣。”劉昌文用了一個(gè)類比告訴記者,相當(dāng)于給車買一個(gè)輪胎,結(jié)果輪胎商不允許這輛車出口,“這也是促使我們研發(fā)一些核心設(shè)備的重要?jiǎng)恿Α!?/p>
從那時(shí)起,中國核電人更加堅(jiān)定了研發(fā)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)的決心。中國核動(dòng)力院副院長吳琳介紹,中國核動(dòng)力院此后開始自籌資金,組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì),從事蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)研究近30年的專家張富源擔(dān)任攻關(guān)組組長兼專家組組長。僅僅27個(gè)月后,用于“華龍一號”的第三代核電ZH-65型蒸汽發(fā)生器問世?!拔覀兘鉀Q了一個(gè)個(gè)卡脖子的問題?!眳橇兆院赖卣f。
提起蒸汽發(fā)生器的研制,張富源一下就來了興致。他耐心地講解蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)原理和運(yùn)行方式,說到高興處,還在圖紙上畫了起來。當(dāng)被問到這份獨(dú)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(guān)時(shí),張富源意味深長地點(diǎn)點(diǎn)頭說,這是一脈傳承的精神力量。
“我國能夠研發(fā)設(shè)計(jì)出完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)‘華龍一號’,源于我國50余年來深厚的核動(dòng)力技術(shù)積累,而這些核心技術(shù)是買不來的。”萬鋼認(rèn)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(dòng)余熱排出實(shí)驗(yàn)裝置上,實(shí)驗(yàn)人員在上下奔走進(jìn)行緊張的調(diào)試實(shí)驗(yàn),為打造“華龍一號”的核心競爭力之一——非能動(dòng)安全系統(tǒng)提供了重要支撐,確保大國重器牢牢掌握在自己手里。
“事業(yè)高于一切,責(zé)任重于一切,嚴(yán)細(xì)融入一切,進(jìn)取成就一切。”記者采訪時(shí),工作人員經(jīng)常會提及這句話。在中國核電事業(yè)的發(fā)展中,909基地傳承的精神與技術(shù),助推一代又一代核電人不斷取得新的成就。(本報(bào)記者 薛鵬 自四川成都報(bào)道)
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