國外內(nèi)在運(yùn)機(jī)組7臺(tái)、在建機(jī)組26臺(tái)，我國自主研發(fā)的三代壓水堆核電技術(shù)“華龍一號(hào)”，是當(dāng)前全球在運(yùn)在建機(jī)組數(shù)量最多的三代核電技術(shù)。不過，對(duì)核電技術(shù)研發(fā)人員而言，這個(gè)成績僅僅是“華龍一號(hào)”向上“生長”的一個(gè)全新開端。就像奧林匹克口號(hào)所強(qiáng)調(diào)的“更快、更高、更強(qiáng)”一樣，他們瞄準(zhǔn)的，是更安全、更智能、更環(huán)保的目標(biāo)。

那么，如何在現(xiàn)有技術(shù)研發(fā)、工程建造基礎(chǔ)上實(shí)施“華龍一號(hào)”后續(xù)機(jī)型升級(jí)優(yōu)化？記者近日走進(jìn)位于河北省廊坊市龍河高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)的中核工程先進(jìn)核能技術(shù)研發(fā)基地(以下簡稱“研發(fā)基地”)，探尋答案。

“走，去那邊瞧瞧‘大家伙’!”中核工程科技部副主任劉濤招呼記者，“咱們的先進(jìn)核電技術(shù)自主創(chuàng)新研究設(shè)施都在那邊，一起去看看，傳說中的‘盤古’‘玄武’長啥樣。”

▲圖為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃科研成果——安全殼結(jié)構(gòu)性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(玄武)。朱學(xué)蕊/攝

跟隨劉濤步行不到10鐘，《中國能源報(bào)》記者在研發(fā)基地西北角見到了造型各異的“大家伙”。放眼看去，“盤古”由長方體鋼架包圍，粗壯的管廊、樓梯縱橫其間;20多米高“玄武”，巨型圓柱體混凝土“身體”穩(wěn)立于地面。

眼前這兩個(gè)“大家伙”，都在為核電站最后一道安全屏障——安全殼進(jìn)行分析驗(yàn)證工作。安全殼的關(guān)鍵性在于，即使反應(yīng)堆發(fā)生最嚴(yán)重的事故，放射性物質(zhì)仍能全部被封閉在殼內(nèi)而不影響周圍環(huán)境，重要性不言而喻。

“‘盤古’和‘玄武’都是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃科研成果，前者是安全殼綜合熱工試驗(yàn)臺(tái)架，后者是安全殼結(jié)構(gòu)性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。”中核工程先進(jìn)核能技術(shù)研究院研發(fā)中心主任陳廣恒介紹，“盤古”主要用于研究安全殼大空間熱工水力行為、復(fù)雜隔間內(nèi)氣體擴(kuò)散與運(yùn)輸特性、多種事故緩解措施與大空間熱工水力行為的耦合特征，以及為安全殼熱工分析軟件提供驗(yàn)證平臺(tái)。“玄武”以“華龍一號(hào)”為原型，尺寸和容積均位列世界第一，主要開展安全殼打壓試驗(yàn)研究、模擬嚴(yán)重事故熱耦合工況下結(jié)構(gòu)性和包容能力研究、安全殼監(jiān)測技術(shù)智能化平臺(tái)技術(shù)研究，以及安全殼老化管理等研究。

“科研設(shè)施為什么叫‘盤古’‘玄武’?”面對(duì)疑問，現(xiàn)場科研人員解釋，“盤古”是研發(fā)基地首個(gè)建成的大型試驗(yàn)設(shè)施，近年不僅產(chǎn)出一批科研成果，而且培養(yǎng)出一批人才，已成為核能科技創(chuàng)新的一個(gè)基礎(chǔ)科研平臺(tái)，服務(wù)國內(nèi)外多臺(tái)“華龍一號(hào)”機(jī)組。“‘盤古’意指開天劈地，說明研發(fā)基地創(chuàng)新研究的開創(chuàng)性和引領(lǐng)性。‘玄武’在《山海經(jīng)》中是烏龜形象，寓意安全殼能像烏龜殼一樣安全堅(jiān)固。”

樸素愿望的背后，是核電研發(fā)人員對(duì)自主創(chuàng)新的矢志堅(jiān)持和對(duì)核安全的極致追求。在研發(fā)基地的安全殼與安全系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)架廠房內(nèi)，中核工程先進(jìn)核能技術(shù)研究院創(chuàng)新中心副主任、中核集團(tuán)華龍后續(xù)機(jī)型副總設(shè)計(jì)師姚迪講述了自己和團(tuán)隊(duì)的初心。

在他看來，平均年齡不到35歲的華龍后續(xù)機(jī)型研發(fā)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)眼下所做的事，是一件關(guān)乎 “華龍一號(hào) ”生命力的事，更是一件關(guān)乎核能未來的事。

“面向綠色低碳的未來，核能利用潛力巨大。我們現(xiàn)在所面臨的，是如何解決國內(nèi)外的市場需求與公眾接受度的矛盾，以及如何解決新興技術(shù)快速發(fā)展與核電技術(shù)緩慢發(fā)展的矛盾。”姚迪說，這些矛盾，正是研發(fā)設(shè)計(jì)華龍后續(xù)機(jī)型的直接背景和動(dòng)力。

凡事預(yù)則立。其實(shí)，早在2018年，中核集團(tuán)就啟動(dòng)了“創(chuàng)新2030”工程，布局華龍后續(xù)機(jī)型持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)化和升級(jí)迭代，并于2020年下達(dá)“華龍后續(xù)機(jī)型研發(fā)”任務(wù)書，鎖定具體的領(lǐng)先指標(biāo)、領(lǐng)創(chuàng)技術(shù)和性能提升任務(wù)，直指更安全、更智能、更環(huán)保目標(biāo)，以“應(yīng)用一代、示范一代、在研一代、預(yù)研一代”為愿景，開展設(shè)計(jì)研發(fā)和工程建設(shè)工作。

具體到研發(fā)基地，作為華龍后續(xù)機(jī)型研發(fā)項(xiàng)目關(guān)鍵裝置，安全殼與安全系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)架肩負(fù)重任。“臺(tái)架有14個(gè)系統(tǒng)、35臺(tái)設(shè)備，共計(jì)400余臺(tái)工藝閥門、2300多米管道，目前正在進(jìn)行調(diào)試，預(yù)計(jì)今年年中完成主要試驗(yàn)。”試驗(yàn)主管、華龍后續(xù)機(jī)型堆工系統(tǒng)總師楊長江介紹。

姚迪進(jìn)一步補(bǔ)充：“這是一個(gè)集綜合性、復(fù)雜性及先進(jìn)性于一體的大型裝置，主要用于驗(yàn)證華龍后續(xù)機(jī)型安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性，支持安全審評(píng)，并全力保障后續(xù)機(jī)型研發(fā)安全性、先進(jìn)性等目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，為后續(xù)機(jī)型先進(jìn)設(shè)計(jì)和解決關(guān)鍵技術(shù)難題提供研究基礎(chǔ)和技術(shù)保障。”