
秦山核電站
隨著秦山核電站、大亞灣核電站等一座座核電站的拔地而起和成功並網發電,使得核能漸漸擺脫了在人們心目中“等同於原子彈”的“刻板印象”,而作為一種清潔高效的新能源日漸為人們所認可和接納——
1964年10月16日,祖國西部的茫茫戈壁上空一聲巨響,我國第一顆原子彈爆炸試驗成功了。美麗的蘑菇雲仿佛向世界莊嚴宣告:中國人民依靠自己的力量,成功掌握了原子彈尖端技術,打破了超級大國的核壟斷。
這一刻,連同我國第一顆氫彈爆炸的瞬間,都深深烙在了共和國和一代人的成長記憶中……
在之後的歲月裏,隨著國際政治軍事形勢的變化,我國和更多的國家一樣,逐漸把目光轉向了核能的和平利用。秦山核電站、大亞灣核電站等一座座核電站的拔地而起和成功並網發電,使得核能漸漸擺脫了在人們心目中“等同於原子彈”的“刻板印象”,而作為一種清潔高效的新能源日漸為人們所認可和接納……
原子城的光榮與夢想
“整個城市仿佛是一個很大很大軍工廠,放眼望去到處都是廠房,它對外開放沒多久,一切依舊是當年的樣子,只是仿佛一夜之間人都走了,只留下了空蕩蕩的街道、宿舍、廠房……”
翻開旅遊手冊的青海篇,一則帶著神秘色彩的景點介紹引人注目,它所描述的正是我國第一顆原子彈爆炸的地方——原子城。
這裡,曾經是個處處都能感受到震撼、感動、浪漫和豪情的地方——
有一則故事廣為流傳:當年隔絕到這裡工作的人對外聯絡從來不用真實的姓名,而代之以代號。據説有一對夫婦在北京結婚後,都被調去了221廠,但互相都對對方保密,直到有一天,他們在礦區的大街上看到了對方,才發現原來他們工作的地方才相差幾十米。
“最多的時候原子城得有1萬多人。房間裏擺滿了床,連廚房裏放著一個上下鋪,夫妻兩個都在那兒工作的,也沒法團聚……那裏的海拔高,水最高只能燒到80攝氏度,饅頭都蒸不熟……”從81歲的中科院院士王方定老人描述的畫面中,當時條件的艱苦可見一斑。
“與家人隔絕,到那麼偏遠的地方去,會不會有顧慮?”沒有那樣的經歷,也許很難體會到他們當時的心境。
“到西北去會害怕?不會啊,那是我們的光榮,我們這代人沒參加過兩萬五千里長征,這樣的機會就是光榮啊,機會來了,就要上啊!”回憶起當年,王方定的記憶裏沒有畏懼,只有激動和興奮,“你想想,你是在做中國第一顆原子彈啊!”
中國第一顆原子彈:“自己動手,從頭摸起”
中國進行核子試驗、發展核武器的決策主要是基於二戰後的國際局勢做出的。
1949年新中國成立時,全國核科技人員只有10來個人。中國科學院近代物理所(中國原子能科學研究院的前身)成立一年後,也僅聚集了30多人。1955年1月,當中央做出創建核工業的戰略決策時,碰到的最大難題就是缺乏人才。
為解決人才難題,當時國家採取了三項措施:一是繼續吸收在國外的中國留學人員回國;二是抽調一批專業相近、水準較高的科技人員,改行加入核科學研究;三是讓一批大學生改學核科學與核工程專業,充實核工業研究力量。這些年輕人加上近代物理所的研究人員,構成了我國核工業創建初期的科技隊伍。
原本學習化學的王方定即是其中的一員。作為1953年來到原子能科學研究院的大學生,王方定被抽調到北大去學習核物理知識、稀有元素化學以及俄語,並做好了去蘇聯學習原子彈製造知識的準備。
然而1959年6月20日蘇共一封來信,暫緩提供原子彈教學模型和相關技術資料。1960年7月16日,蘇聯單方面撕毀協議,撤回了全部專家。困境中,周總理卻淡然處之:“他不給,我們自己動手,從頭摸起,準備用8年的時間搞出原子彈。”
有統計資料顯示,我國在1960年從事核工業的10萬人中,25歲以下的年輕人佔68%,26—35歲者佔25.5%,兩項之和超過九成。鄧稼先、朱光亞、周光召等後來成為中國核工業棟樑的功臣,加入核工業時也都不過30歲出頭。正是這樣一群年輕人,在中國核工業幾乎完全空白的情況下挑起了大梁。
當時年僅30多歲的王方定在從事了5年鈾資源分析之後,也接手了一項艱巨的新任務——用於引發原子彈鏈式核反應的中子源材料研究。“沒有它,原子彈就點不著火。”
“那時候實驗條件非常差,但我們科研人員的熱情都很高,生怕自己耽誤了進度,如果人家靶場都準備好了,就等著你的中子源,那樣肯定就會很被動……因此我們的口號就是‘決不讓實驗被我們這個環節卡住’!”王方定如是回憶當年的豪情。
“我們當時接觸的東西既有放射性,又有化學毒性,放在空氣中一不小心就紅了,拿出來就像煤球一樣……”當時從反應堆裏拿出來的東西沒辦法機械切割,都是用人力切割,一不小心變形了殼子打不開就只有當廢物處理了,但有一次王方定竟然不顧危險,直接用手去打開殼子。“那時候思想很簡單,也沒有時間做什麼思想鬥爭,只想著快點把實驗做出來……”
憑著簡單樸實的科研理想,以及“生命都是放在第二位的”愛國熱情,王方定和幾十萬核科技工作者一起,熬過了多少個日日夜夜,有的甚至獻出了自己的健康和寶貴的生命,終於迎來了1964年10月16日激動人心的一刻。
解決華東用電,要靠核電站
時隔3年之後,1967年6月17日,中國第一顆氫彈騰空而起的剎那,一群年輕的研究設計者激動得熱淚盈眶,其中就有剛剛年滿40歲的歐陽予。
作為中國第一座軍用核反應爐的總設計師,1953年被派往蘇聯莫斯科動力學院熱工控制與自動化專業深造的歐陽予,也是在1955年的夏天因為國家需要而改行進入了“核領域”。
他至今仍清晰地記得,那一年聯合國第一次召開了日內瓦和平利用原子能會議,他所就讀的莫斯科動力學院也同時增設了核電站專業和教研室,而也許就從那時起,他結下了與核電站深深的不解之緣。
歐陽予回憶,1956年中央制定的原子能發展規劃中就指出,“利用原子能發電在有條件的時候我們也要開發,組成綜合的能源電力系統。”
“給我印象很深的是,周總理始終沒忘記這件事。在1964年我國第一顆原子彈爆炸成功後,就曾經指示過當時的二機部,不應該只是個‘爆炸部’,也應該搞和平利用,搞原子能發電。”之後,歐陽予和更多的人就開始了對原子能發電的琢磨和設想,無奈因文化大革命的到來而停頓。
1971年春節前,上海市領導到中央彙報:上海的許多工廠由於缺電輪流停産,而當時國民收入的53%來自上海,這種情況對國民經濟影響很大。
人口占全國30%、工業産值佔全國40%,卻缺煤少油。如果老是依靠華北的煤炭,運量和運力的尖銳矛盾將使鐵路無法承受;如果依靠西南的水力,那更是遠水不解近渴……在這一認識的基礎上,周總理做出指示,“要解決華東地區的用電問題,還要靠核電站。”
此時,自1954年蘇聯建成了世界上第一座核電站後,全世界也進入了發展核電站的高潮。而歐陽予也因為這項指示而改變了自己命運。
“那時候,我還正在湖北鐘祥五七幹校養豬。”1971年10月,歐陽予突然接到“回京待命”的緊急通知。出乎意料的是,他被委派帶領13名科技人員作為先遣隊支援上海建設核電站,隨後又被任命為上海核工程研究設計院總工程師、副院長,全面負責核電站的研究設計工作。
經過大量的查閱資料、刻苦鑽研、調研論證,歐陽予在1974年3月31日周總理主持的中央關於核工業的專門委員會會議上,彙報了自行設計建造一座30萬千瓦壓水堆型核電站的方案。
蘇聯建造的第一座核電站是5000千瓦,美國是9萬千瓦。開工30萬千瓦使起步晚的我國站在了更高的起點之上,而在獲得會議批准後,歐陽予也無疑給自己的肩頭加上了一副前所未有的重擔。
中國第一座自建核電站:一座世人注目的山巒
可借鑒的公開資料極少,所有的技術資料、科研數據和設備製造樣件幾乎都要從零開始……困難多得不計其數。1979年3月28日,美國三里島壓水堆核電站發生了堆芯熔毀的嚴重事故,世界上又颳起了一股反對修建核電站的旋風,秦山工程也受到了這股旋風的衝擊。
有人質疑建設核電站的必要性,有人提出要引進國外的核電技術,但歐陽予卻堅持要自己幹,“我們不僅要know why,更要know how!”
憑著“邊幹邊學,建成學會”、“白天工作,晚上攻關”的極大熱情,他和自己的團隊在全國幾十個科研設計單位、大專院校和工廠的大力協同下,經過8年的埋頭苦幹,將關鍵技術問題一一攻破,完成了380項科研項目,其中100多項成果獲得國家和部級獎勵。
1982年,浙江海鹽秦山作為核電站的最終選定地點獲批,我國首座核電工程也進入了工程設計、設備研製和前期建設階段。
“自己的30萬要幹,也要跟法國買兩套。”面對當時核工業確定的“兩條腿走路”的方針,以及從法國引進技術的大亞灣核電站的競爭,歐陽予的承諾是“不睡覺也要幹出來!”
歷經了81個月艱苦卓絕奮戰:凝聚著黨和國家領導人的心血、廣大科技工作者的智慧和建設者的辛勤汗水的我國第一座裝機容量30萬千瓦、設計年發電量17億千瓦時的壓水堆核電站——秦山核電站終於在1991年12月15日成功並網發電。
至此,秦山,這座被譽為“國之光榮”的核電站,使得我國成了繼美、英、法、前蘇聯、加拿大、瑞典之後世界第7個能夠設計、建造核電站的國家;秦山,這個浙江杭州灣畔的一座並不偉岸的山巒,也因中國核電從這裡起步而成為世人注目的焦點。
中國實驗快堆:“所産多於所耗”
“1公斤鈾235裂變産生的能量相當於2700噸煤燃燒釋放的能量,風能50平方公里才能頂得上1個核電站……從整個生産鏈的能量消耗包括排污後處理等來看,核能的二氧化碳排放是最低的,太陽能、風能等都比它高得多。” 談到未來的能源發展,中國原子能科學研究院研究員、中國實驗快堆總工程師徐銤對核能可以説是情有獨鍾。
2009年盛夏,在北京房山區的中國原子能科學研究院裏,徐銤和他的團隊正為了9月份即將臨界的中國實驗快堆緊張地忙碌著。
生於1937年的徐銤今年已經72歲了,但談起快堆,他的興奮之情溢於言表:“在快堆中可裂變的燃料能越燒越多,也就是所産多於所耗,這在常規能源中是不可能的……”
“首先發展快中子堆的國家將在核能事業中得到競爭的利益。”20世紀60年代末,徐銤偶然在雜誌上看到一位美國科學家有這樣一句論述,就跑去圖書館查快堆資料,結果是越看越有興趣。
“在鈾的燃燒中,真正消耗的是鈾235。天然鈾中99.2%都是鈾238,而真正能裂變的鈾235隻有0.07%。在快堆中,常用的核燃料是钚239,钚239發生裂變時放出來的快中子會被裝在反應區周圍的鈾238吸收,又變成钚239,從而使堆中核燃料變多,反應開始迴圈持續下去,這樣就大大提高了鈾資源的利用率。”在徐銤看來,發展能夠使核燃料“越燒越多”的快堆,對於可開採量只相當於世界石油貯量的1/4的鈾資源來説,實在是一件大大的好事。
因為相對於常規的堆型而言,快堆不僅可以將鈾資源的利用率由1%提高到60%—70%,還可以嬗變長壽命放射性核素,有利於核廢物的處理。資料顯示,作為第四代先進核能系統中最重要的堆型之一,在美國等國提出的先進核能系統中,6種堆型有3種是快堆。
“快堆的安全性、可靠性和經濟可接受性,已得到國外豐富的快堆實驗和應用經驗的證實。”徐銤説,半個世紀以來,世界上已有美、俄、英、法、日、德、印7國建成過21座快堆。
在我國,早在20世紀60年代後期,周恩來總理親自批准將50公斤濃縮鈾用於快堆零功率建設。80年代中期,快堆項目被納入863計劃能源領域。90年代後期,中國和俄羅斯簽署有關協議,合作建造和運作中國第一座快中子實驗堆。按照我國快堆戰略設想,快堆將分實驗堆、示範堆和商用堆三步走,2030年左右投入商用。(張琦)