打造硬“核”實(shí)力
創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。中核集團(tuán)黨組書記、董事長余劍鋒強(qiáng)調(diào)：“核科技創(chuàng)新的基石地位從未動搖。”作為核科技發(fā)展的中堅(jiān)力量，十年來，原子能院聚焦“國之大者”，以強(qiáng)核強(qiáng)國為神圣使命，抓住重大戰(zhàn)略機(jī)遇，專注自主創(chuàng)新能力提高，全力推進(jìn)重大科技工程和核心技術(shù)攻關(guān)，為強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量、全面提升核工業(yè)核心競爭力奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
瞄準(zhǔn)科技前沿
強(qiáng)化基礎(chǔ)研究
基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭，科技自立自強(qiáng)必須建立在基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新的深厚根基上。作為基礎(chǔ)性、前瞻性、先導(dǎo)性、工程性核科研綜合基地，原子能院瞄準(zhǔn)科技前沿，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究和原創(chuàng)成果重大突破，助力夯實(shí)世界科技強(qiáng)國建設(shè)的根基。
隨著中國先進(jìn)研究堆、中國實(shí)驗(yàn)快堆、北京放射性核束裝置、核燃料后處理放化實(shí)驗(yàn)設(shè)施“四大科技平臺”相繼建成并穩(wěn)定運(yùn)行，原子能院科技創(chuàng)新保障能力進(jìn)一步提升，為構(gòu)建先進(jìn)閉式核燃料循環(huán)體系提供技術(shù)支撐;保障了重點(diǎn)任務(wù)攻堅(jiān)，并在中子散射、先進(jìn)燃料和材料技術(shù)研發(fā)等方面發(fā)揮重要作用。
錦屏深地核天體物理實(shí)驗(yàn)首批成果發(fā)布
依托以“四大科技平臺”為代表的一批具有國際先進(jìn)水平的核科技創(chuàng)新設(shè)施，原子能院多項(xiàng)核科技前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新引領(lǐng)。2021年，習(xí)近平總書記在兩院院士大會上的重要講話中，將“世界最強(qiáng)流深地核天體物理加速器成功出束”列入“戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域取得新跨越”成果之一。這臺世界上束流強(qiáng)度最高的深地實(shí)驗(yàn)設(shè)施，正是由原子能院和中科院近物所聯(lián)合研制的。它位于地下2400米以下的中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室，是人類開啟神秘宇宙世界的“鑰匙”。十年磨一劍，從2014年“基于錦屏深地實(shí)驗(yàn)室的核天體物理關(guān)鍵科學(xué)問題研究”獲國家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目批準(zhǔn)到現(xiàn)在，原子能院已成功發(fā)布錦屏深地核天體物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(JUNA)首批實(shí)驗(yàn)成果。我國完全掌握了強(qiáng)流高壓加速器制造技術(shù)，成為世界上第三個(gè)具備開展深地核天體物理研究的國家，核天體物理實(shí)驗(yàn)研究步入國際先進(jìn)行列。
2021年10月，原子能院牽頭承擔(dān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)“中子散射關(guān)鍵技術(shù)及前沿應(yīng)用研究”項(xiàng)目亮相國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展。該項(xiàng)目展開了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推動中子科學(xué)自主創(chuàng)新能力迅速提升，促進(jìn)中子分析技術(shù)在航空航天、核工業(yè)等重大領(lǐng)域的應(yīng)用。
在中國先進(jìn)研究堆工程應(yīng)力譜儀上對高鐵車輪進(jìn)行測量
在探索未知、創(chuàng)新創(chuàng)造的道路上，原子能院科研人員拿出“把冷板凳坐熱”的勁頭，在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得一系列驕人成果，在國際頂級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表重要科技論文近二十篇;通過自主建立破裂干擾最小的實(shí)驗(yàn)方法，首次實(shí)現(xiàn)核天體物理“圣杯”反應(yīng)的高精度測量，澄清國際數(shù)據(jù)間240多倍的分歧;利用中子衍射技術(shù)精確測定材料晶體結(jié)構(gòu)及原子占位信息，從微觀結(jié)構(gòu)演變角度解釋了材料宏觀性能提升的本質(zhì)原因，為高性能鈉離子電池正極材料的設(shè)計(jì)提供了明確指導(dǎo);利用精準(zhǔn)度高特性的中子活化分析技術(shù)，準(zhǔn)確測定了嫦娥五號表取月壤樣品中40多種元素的含量;完成多型熱管核反應(yīng)堆概念設(shè)計(jì)和1千瓦總體方案設(shè)計(jì)，研制出系列樣品樣件，建成國內(nèi)首座熱管堆非核原理實(shí)驗(yàn)裝置并完成相關(guān)試驗(yàn);首次證實(shí)質(zhì)子輻照會對小鼠腸道微生物群產(chǎn)生影響，為研究質(zhì)子輻射對機(jī)體生命健康影響提供分析和理論基礎(chǔ);聯(lián)合有關(guān)科研院所、高校，在國內(nèi)率先完成進(jìn)口與國產(chǎn)高鐵列車車輪三維深部中子殘余應(yīng)力比對實(shí)驗(yàn)，助力我國高鐵車輪自主創(chuàng)新的安全運(yùn)行與未來更高速度等級車輪的研發(fā)。
實(shí)驗(yàn)人員將反應(yīng)堆輻照后的月壤樣品放入鉛室進(jìn)行測量
攻堅(jiān)重點(diǎn)領(lǐng)域
突破關(guān)鍵技術(shù)
科技攻關(guān)要堅(jiān)持問題導(dǎo)向，奔著最緊急、最緊迫的問題去。只有把核心技術(shù)掌握在自己手中，才能真正掌握創(chuàng)新和發(fā)展的主動權(quán)。原子能院從國家急迫需要和長遠(yuǎn)需求出發(fā)，開展了先進(jìn)核能系統(tǒng)、先進(jìn)燃料與材料、乏燃料后處理、放射性廢物處理處置及數(shù)字反應(yīng)堆等研究，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)突破。
500mm冷坩堝玻璃固化實(shí)驗(yàn)裝置
冷坩堝玻璃固化技術(shù)，是目前國際上用于放射性廢物處理的新型玻璃固化工藝技術(shù)之一，被列為核工業(yè)十大瓶頸技術(shù)之一。為盡早突破該項(xiàng)技術(shù)，原子能院迎難而上、奮力攻堅(jiān)，2017年自主研制成功冷坩堝玻璃固化實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行24小時(shí)聯(lián)動試驗(yàn);2018年，冷坩堝玻璃固化實(shí)驗(yàn)平臺完成72小時(shí)連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)國際領(lǐng)先水平;2021年，冷坩堝玻璃固化工程規(guī)模科研樣機(jī)通過現(xiàn)場測試，為工程樣機(jī)系統(tǒng)2023年長期運(yùn)行試驗(yàn)做好了支撐準(zhǔn)備。
環(huán)形燃料組件臨界熱流密度試驗(yàn)取得重大技術(shù)突破
環(huán)形燃料作為一種革新型先進(jìn)燃料組件，相比傳統(tǒng)燃料組件可顯著提升反應(yīng)堆的安全性與經(jīng)濟(jì)性，是先進(jìn)壓水堆燃料組件重要發(fā)展方向之一。原子能院自2010年起，聯(lián)合有關(guān)單位共同實(shí)施了壓水堆環(huán)形燃料研發(fā)工作;2018年，環(huán)形燃料元件首次零功率實(shí)驗(yàn)成功完成;2021年，環(huán)形燃料組件臨界熱流密度(CHF)試驗(yàn)成功獲得首批非均勻加熱全長棒束CHF數(shù)據(jù)，在國內(nèi)外均屬首次;同年，環(huán)形燃料堆內(nèi)輻照考驗(yàn)小組件成功下線并完成交付。經(jīng)過十多年的科研攻關(guān)，目前已全面突破組件設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證和加工制造等關(guān)鍵技術(shù)，整體研發(fā)深度及技術(shù)成熟度達(dá)國際領(lǐng)先水平。
鉛鉍合金自然循環(huán)試驗(yàn)裝置
多年來，原子能院一直致力于液態(tài)金屬冷卻快堆技術(shù)的開發(fā)，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。作為中核集團(tuán)研發(fā)重點(diǎn)，鉛鉍冷卻反應(yīng)堆是一種新型的快堆技術(shù)。2016年、2019年，世界首座用于ADS系統(tǒng)中子特性研究的“雙堆芯”零功率裝置“啟明星Ⅱ號”、我國首座鉛鉍合金零功率反應(yīng)堆“啟明星Ⅲ號”先后在原子能院實(shí)現(xiàn)首次臨界，標(biāo)志著我國鉛鉍快堆技術(shù)開發(fā)邁入工程化階段，并躋身國際前列。2021年底，我國自主設(shè)計(jì)建造的國內(nèi)規(guī)模最大的鉛鉍合金自然循環(huán)試驗(yàn)裝置建成，標(biāo)志著原子能院在鉛鉍快堆自然循環(huán)研究方面的整體研發(fā)深度及核心技術(shù)成熟度均達(dá)國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平。
近十年來，原子能院先后完成了原型微堆、加納微堆、尼日利亞微堆低濃化改造，使中國成為第一個(gè)完全掌握微堆設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、退役、低濃化技術(shù)的國家;牽頭承擔(dān)的高新技術(shù)“數(shù)值反應(yīng)堆原型系統(tǒng)開發(fā)及示范應(yīng)用”項(xiàng)目，成功入選國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展，核心技術(shù)達(dá)國際并跑、局部領(lǐng)跑水平;承擔(dān)的核燃料后處理示范廠工藝流程與熱實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目成功驗(yàn)證了示范廠后處理工藝流程并提出工業(yè)化改進(jìn)建議，為示范廠的設(shè)計(jì)建設(shè)提供了重要技術(shù)支持。
增強(qiáng)創(chuàng)新能力
推動核技術(shù)應(yīng)用
科學(xué)研究既要追求知識和真理，也要同國家需要、人民要求、市場需求相結(jié)合。核技術(shù)應(yīng)用作為核工業(yè)中的“輕工業(yè)”，已廣泛融入我們的生活之中。原子能院在核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有著多年的技術(shù)積累和積淀，始終圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，取得了諸多研究成果。
科研人員在同位素電磁分離器上開展研究
2020年6月23日，北斗三號全球系統(tǒng)“收官之星”發(fā)射圓滿成功，為全球服務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。原子能院為其搭載的銣原子鐘提供了不可或缺的核心材料——銣同位素，為北斗導(dǎo)航的精準(zhǔn)度提供了有力支撐，助力衛(wèi)星飛向蒼穹。銣原子鐘(簡稱銣鐘)被譽(yù)為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的“心臟”，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供高穩(wěn)定的時(shí)間頻率基準(zhǔn)信號，是一個(gè)國家是否具備獨(dú)立發(fā)展導(dǎo)航系統(tǒng)能力的核心標(biāo)志之一。而銣這種關(guān)鍵物質(zhì)，則是由我國唯一一臺尚在運(yùn)行的大型同位素電磁分離裝置——原子能院的電磁同位素分離器提供的。2016年，該裝置通過綜合技術(shù)改造后“重獲新生”，為我國穩(wěn)定同位素分離提供了重要技術(shù)支撐，生產(chǎn)的銣同位素打破了國際壟斷，豐度和純度指標(biāo)達(dá)國際先進(jìn)水平。
基于強(qiáng)流回旋加速器的BNCT癌癥治療裝備
十年來，原子能院不斷開發(fā)核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，在加速器質(zhì)譜、直線加速器、回旋加速器等方面應(yīng)用成效顯著。我國自主研發(fā)的首臺質(zhì)子治療超導(dǎo)回旋加速器質(zhì)子束能量達(dá)231MeV，對于推動質(zhì)子治療設(shè)備國產(chǎn)化、助力“健康中國”戰(zhàn)略具有重要意義。作為目前國際最前沿的抗癌治療技術(shù)裝備之一，原子能院研制的我國首臺基于回旋加速器的BNCT(硼中子俘獲)癌癥治療裝備取得突破性進(jìn)展，成為拓展核技術(shù)應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一成果。此外，成功研制世界首臺航天器部件充電效應(yīng)模擬電子加速器，填補(bǔ)了該類裝置的國內(nèi)外空白，將電子直線加速器的應(yīng)用范圍從輻射加工、無損檢測，拓寬到了空間基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域;自主研制國內(nèi)外靈敏度最高的超痕量分析儀——小型加速器質(zhì)譜(AMS)裝置，在大氣治理、考古等工作中發(fā)揮了重要作用。
十年來，原子能院科技創(chuàng)新成果豐碩，榮獲國家科技進(jìn)步特等獎、國防科技進(jìn)步特等獎在內(nèi)的省部級(含視同省部級)以上科技獎勵339項(xiàng);主導(dǎo)制定4項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn);發(fā)表SCI論文594篇、EI論文913篇;授權(quán)專利1750件，其中國際專利授權(quán)7件，榮獲中國專利獎8項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)中國專利金獎零突破。
錨定目標(biāo)，實(shí)干篤行，積聚力量。“十四五”是我國由核大國向核強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，也是原子能院的強(qiáng)基蓄勢期。作為新時(shí)代核強(qiáng)國建設(shè)的中堅(jiān)力量、中核集團(tuán)實(shí)現(xiàn)“三位一體”奮斗目標(biāo)最核心的科技支撐，原子能院將持之以恒把習(xí)近平總書記關(guān)于科技創(chuàng)新重要講話精神作為根本遵循，堅(jiān)決貫徹落實(shí)中核集團(tuán)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)要求，以時(shí)不我待、只爭朝夕的決心和勁頭，加快提升自主創(chuàng)新能力，勇攀科技高峰，為將原子能院建設(shè)成為世界一流的核科技發(fā)展策源地和“基礎(chǔ)性、前瞻性、先導(dǎo)性、工程性”核科研綜合基地而努力奮斗!
