要建核電站,必須沿海?答案正被中國的一群科學家改寫。
2025年11月,甘肅省武威市,茫茫戈壁灘上,又一項“中國創新”驚艷了世界:由中國科學院上海應用物理研究所牽頭建成的2兆瓦液態燃料釷基熔鹽實驗堆,首次實現釷鈾核燃料轉換,成為目前國際上唯一運行並實現釷燃料入堆的熔鹽堆。
“這意味著核能發電不僅可以燒鈾,燒釷也是可行的”。消息傳來的那天,遠在2000多公里外的上海應物所所長戴志敏激動得像個孩子。
釷基熔鹽實驗堆是以釷作為核燃料、以液態氟化物熔鹽作為冷卻劑的一種反應堆核能系統。戴志敏是這個先導科技專項的負責人。
將時鐘撥回到2009年5月6日,那一天,戴志敏參與建設的上海光源正式對用戶開放。“志敏,現在院里正準備籌建釷基熔鹽實驗堆,這個事一幹就要幾十年,你是我們這個班子裏最年輕的技術骨幹,願不願意過來開闢新戰場?”時任上海應物所所長徐洪傑向他拋出橄欖枝。沒有任何猶豫,戴志敏當場答應了下來。
這一次受命,幾乎是從零開始:這是一個全新領域,立項之初,一無技術、二無條件、三無團隊。怎麼辦?上海應物所採取“專業歸隊、就近轉行、以老帶新、邊幹邊學”的策略,組建了一支核心團隊;又發揮中國科學院體系化建制化科研優勢,在材料、核能綜合利用、核安全審評等領域跨單位集聚了一支協同創新的隊伍。
人有了,可沒想到接下來的實驗堆選址卻成了大難題。受日本福島核泄漏事故的影響,當時不少社會公眾對核設施心存疑慮。從福建、江蘇,到山東、青海……那幾年,為了給實驗堆“找家”,徐洪傑和戴志敏跑遍了大半個中國。最終,在中國科學院和甘肅省政府的支持下,實驗堆在甘肅省武威市紅沙崗鎮的一片戈壁荒灘落了戶。
這一耽擱,項目經費很快亮起紅燈。原來,為了讓團隊專心致志、全力以赴,立項之初徐洪傑和戴志敏就給團隊立了一條規矩:沒有他們的批准,誰也不能去申請其他科研項目。誰承想,實驗堆選址這一選就是6年多。
儘管起步階段就困難重重,但徐洪傑認定了的事,就一定要做成。他常説:“沒有困難,要我們做什麼?”
並肩作戰多年,戴志敏很清楚他們在堅持什麼,“核能對保障我國能源安全具有重要意義。我們國家缺鈾多釷,研發釷基熔鹽堆、實現釷資源的工業應用,就可以在戰略上實現能源獨立”。
自主創新之路,從無坦途。早在20世紀70年代,我國就曾開展過熔鹽堆的研發,但受限于那時的科技水準和工業基礎,相關研究一度中斷,轉向了當時技術相對成熟的壓水堆路線。
可重啟半個世紀前的“釷基核能夢”談何容易!“茫茫戈壁,一望無際,方圓5800平方公里的土地上只有800多名常住人口。”戴志敏至今記得初到紅沙崗鎮時的情景。
武威園區建設初期,缺水少電、條件艱苦,團隊就住在附近的小旅館、搭夥在施工隊。隨著實驗堆建設推進,他們駐守在戈壁灘的日子越來越長,許多骨幹年駐園時間超過300天。實驗堆調試運行關鍵期,有人推遲婚期,無數團隊成員主動請求春節留守戈壁……
“從2019年到2024年,除了大年初一這一天,武威園區全年無休,但大家毫無怨言,我常常説要感謝他們以及他們的家人。”戴志敏笑著回憶。
相較惡劣的環境,更大的挑戰來自技術。以熔鹽堆的關鍵材料鎳基合金與核石墨為例,其性能直接決定反應堆的安全與壽命。立項時,此類材料國際上僅有少數企業能生産。
將關鍵核心技術牢牢掌握在自己手中,一場曠日持久的“攻堅戰”拉開了序幕。最令大家難忘的是,2023年夏天的那次熔鹽管道凍堵。彼時,實驗堆裝備進入調試關鍵期,可熔鹽卻在管道彎頭處發生堵塞。面對突如其來的意外,戴志敏與核心骨幹一同堅守在溫度高達45攝氏度的現場,連續奮戰100多個日夜,最終突破了相關技術瓶頸。
天道酬勤。2024年6月,實驗堆首次實現滿功率運行;2024年10月,完成世界首次熔鹽堆加釷,在國際上率先建成獨具特色的熔鹽堆和釷鈾燃料循環研究平臺;如今,關鍵設備和材料國産化率已超過90%。
“實驗堆是釷基熔鹽實驗堆—研究堆—示範堆‘三步走’戰略的第一步。”戴志敏目光堅定,“下一步,我們的目標是在國際上率先實現工業應用,為我國能源安全和實現‘雙碳’目標提供解決方案。”(經濟日報記者 沈慧)
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