核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國家安全重要基石。新中國成立以來，中國核事業(yè)從無到有、持續(xù)發(fā)展，形成了完備的核工業(yè)體系，為保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民生活水平、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，走出一條中國特色核安全之路。

隨著1983年“熱堆—快堆—聚變堆”核能“三步走”戰(zhàn)略的提出，40多年來，中國核工業(yè)技術(shù)水平和綜合實(shí)力躋身世界第一方陣?！吨袊四馨l(fā)展報(bào)告2024》藍(lán)皮書顯示，截至2024年4月15日，中國在建核電機(jī)組26臺(tái)，在建總裝機(jī)容量3030萬千瓦，在建數(shù)量和裝機(jī)容量均保持世界第一。

從我國核科學(xué)技術(shù)的發(fā)祥地中國原子能科學(xué)研究院，到中國“華龍一號(hào)”研發(fā)設(shè)計(jì)牽頭單位中國核電工程有限公司，再到承擔(dān)“人造太陽”中國環(huán)流二號(hào)、三號(hào)裝置科研攻關(guān)的核工業(yè)西南物理研究院，核工業(yè)艱苦卓絕、光輝燦爛的奮斗歷史深深鐫刻。一次次的測試與探索，一代代核電人辛勤的付出，在廣袤的中國大地上，匯聚成與國家民族同頻共振的回響，迸發(fā)出中國核事業(yè)不竭的求索力量與前行動(dòng)力。

“華龍一號(hào)”：核能首步的堅(jiān)固基石

規(guī)劃中國核能發(fā)展的“三步走”路線圖，其核心內(nèi)容是解決中國核能可持續(xù)發(fā)展、核燃料長期安全有效供應(yīng)的問題。熱堆是核能發(fā)展的第一步，主要關(guān)注的是核裂變技術(shù)的成熟應(yīng)用。當(dāng)前，熱堆技術(shù)相對(duì)成熟，是核能發(fā)電的主要形式，“華龍一號(hào)”便是這一階段的標(biāo)志性成果之一。它不僅在技術(shù)層面取得突破，還在綠色低碳發(fā)展、能源安全等方面發(fā)揮了積極作用。

“華龍一號(hào)”作為中國自主研發(fā)的第三代核電技術(shù)，其安全性與經(jīng)濟(jì)性得到了國際社會(huì)的廣泛認(rèn)可，成為中國核電“走出去”的亮麗名片?！啊A龍一號(hào)’創(chuàng)新性地采用了177組堆芯、能動(dòng)與非能動(dòng)結(jié)合的安全設(shè)計(jì)特征，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心設(shè)備的自主化。”中國核電工程有限公司北京核工程研究設(shè)計(jì)院副總工程師劉詩華說。

據(jù)介紹，“華龍一號(hào)”核電技術(shù)的雙層安全殼設(shè)計(jì)能夠抵御大型飛機(jī)撞擊、17級(jí)臺(tái)風(fēng)和9度地震烈度，確保了核電站在極端條件下的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，“華龍一號(hào)”還采用了先進(jìn)的反應(yīng)堆控制和安全系統(tǒng)，提高了核電站的自動(dòng)化水平和運(yùn)行效率。

在福建漳州，一個(gè)采用“華龍一號(hào)”技術(shù)的世界最大華龍核電基地正在加速建設(shè)中。

在位于中核集團(tuán)福建漳州核電1號(hào)機(jī)組的主控室里，電子屏幕上數(shù)字閃爍，當(dāng)班值長鐘蘭華密切關(guān)注著相關(guān)數(shù)字的變化。在核電行業(yè)中，操縱人員常常被稱為“黃金人”，因?yàn)槲覈箨懯着穗姴倏v人員每個(gè)人的培養(yǎng)成本，大約和與之等重的黃金價(jià)值相當(dāng)。

2014年大學(xué)畢業(yè)后，鐘蘭華先后前往中國原子能研究院和福建福清核電站接受培訓(xùn)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)核電站的操作規(guī)范，并在一線崗位上工作了7年，不斷磨練實(shí)操技能。2022年6月鐘蘭華回到福建漳州核電廠，現(xiàn)已成長為漳州核電“華龍一號(hào)”的首批值長。

作為運(yùn)行值長，鐘蘭華不僅要負(fù)責(zé)核電站日常的安全運(yùn)行，還要確保每一個(gè)細(xì)節(jié)符合最高的安全標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于像他這樣的“黃金人”而言，成為一名核電站值長并非一蹴而就，而是經(jīng)過長時(shí)間的積累和嚴(yán)格的培訓(xùn)。他的故事展示了中國核電人才培養(yǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)。

2024年9月27日，漳州核電二期工程4號(hào)機(jī)組開始澆灌核島第一罐混凝土（FCD），這是漳州核電基地第4臺(tái)“華龍一號(hào)”機(jī)組；10月12日，漳州核電1號(hào)機(jī)組開始裝載首爐核燃料，為年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，中國核電建設(shè)正在提速。近年來，中國核準(zhǔn)了包括浙江金七門核電等多個(gè)核電項(xiàng)目。作為中國三代核電技術(shù)的主力堆型，設(shè)備可靠、工期可控、成本經(jīng)濟(jì)的“華龍一號(hào)”，現(xiàn)已成為全球在運(yùn)在建機(jī)組總數(shù)最多的三代核電技術(shù)，標(biāo)志著中國核電技術(shù)與綜合競爭力躋身世界第一方陣。

從“一堆一器”到“多堆多器”

在北京西南遠(yuǎn)郊有一片土地，至今依然保留著上世紀(jì)50年代建造的廠房、生活區(qū)和專家樓。工作區(qū)中有一塊長超三米、高過兩米的綠色磁鐵引人注目。這就是中國第一臺(tái)回旋加速器的主磁鐵。一路之隔的花園里，立有錢三強(qiáng)、王淦昌兩位“兩彈一星”元?jiǎng)住⒃幽茉呵叭卧洪L的雕塑。步入花園的另一側(cè)，一座式樣古樸的反應(yīng)堆大樓內(nèi)，建有中國第一座重水反應(yīng)堆，人們稱之為“功勛堆”。

這里，就是有著“中國核工業(yè)搖籃”之稱的中核集團(tuán)中國原子能科學(xué)研究院（以下簡稱“原子能院”），也是中國第一座重水反應(yīng)堆和第一臺(tái)回旋加速器（簡稱“一堆一器”）的誕生之地。

1955年，黨中央作出了大力發(fā)展中國原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策。從1956年5月破土動(dòng)工到1958年7月完工，一座原子能科學(xué)研究基地在田野上拔地而起。

反應(yīng)堆和加速器是開展原子能研究需要的重要基礎(chǔ)核設(shè)施，沒有這些大型核設(shè)施，所有的研究只能是紙上談兵。1958年，在蘇聯(lián)的援助下，原子能院建成“一堆一器”，標(biāo)志著中國跨入原子能時(shí)代。“一堆一器”的落成，使中國核科學(xué)的研究裝備和實(shí)驗(yàn)手段大幅改善。原子能院科研人員充分利用相關(guān)研究裝備產(chǎn)出了累累碩果，尤其是為“兩彈一艇”（原子彈、氫彈、核潛艇）研制建立了卓越功勛。

如今，第一座重水反應(yīng)堆已經(jīng)停閉，第一臺(tái)回旋加速器也已退役，原子能院卻從“一堆一器”走向“多堆多器”，成為國內(nèi)加速器與反應(yīng)堆類型最多的綜合性研發(fā)基地。在數(shù)十年的研發(fā)過程中，原子能院全面掌握了快堆技術(shù)，取得了一大批自主創(chuàng)新成果和專利，形成了完整的研發(fā)能力，并培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的技術(shù)人才隊(duì)伍。

2010年，原子能院建成中國首座快堆—中國實(shí)驗(yàn)快堆。標(biāo)志著中國在占領(lǐng)核能技術(shù)制高點(diǎn)、建立可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)核能系統(tǒng)上邁出了重要一步。2011年7月，中國實(shí)驗(yàn)快堆實(shí)現(xiàn)40%功率并網(wǎng)發(fā)電。2014年12月，在完成各項(xiàng)重要調(diào)試試驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)快堆首次實(shí)現(xiàn)了滿功率并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行72小時(shí)。此后，接力棒便傳到了運(yùn)行人員手中。由于實(shí)驗(yàn)快堆即使在停堆期間，各路系統(tǒng)也要保持繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行人員需要24小時(shí)隨時(shí)待命。

作為第一批快堆運(yùn)行操作人員，中國原子能科學(xué)研究院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究所副總工程師徐斌始終把快堆安全運(yùn)行作為頭等大事。在保障一個(gè)個(gè)大型科研設(shè)施安全穩(wěn)定運(yùn)行的背后，是原子能院數(shù)支團(tuán)隊(duì)夜以繼日、連續(xù)作戰(zhàn)、通力協(xié)作的結(jié)果?！皩?shí)驗(yàn)快堆是國內(nèi)第一座快堆，許多經(jīng)驗(yàn)都需要我們自己摸索。快堆隊(duì)伍堅(jiān)持恪盡職守、謹(jǐn)小慎微的準(zhǔn)則，加上年輕一代傳承主動(dòng)學(xué)習(xí)、敢于擔(dān)當(dāng)?shù)木?，保障了?shí)驗(yàn)快堆的長期平穩(wěn)安全運(yùn)行?！?/p>

2021年，原子能院正式啟動(dòng)一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)的研發(fā)和設(shè)計(jì)研究工作。作為中國核能發(fā)展“三步走”戰(zhàn)略第二步的高級(jí)階段和必然選擇，一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)將有力保障核能可持續(xù)發(fā)展，助力中國“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，加速器也在不斷發(fā)展：靜電加速器、串列加速器、多能量電子直線加速器及型譜化回旋加速器不斷涌現(xiàn)，能量越來越高，型號(hào)越來越多，應(yīng)用也越來越廣。

從“一堆一器”到“多堆多器”，隨著堆器事業(yè)的不斷壯大，中國實(shí)現(xiàn)從“引進(jìn)來”到“走出去”的跨越。微型核反應(yīng)堆多次出口，高端電子加速器揚(yáng)帆海外，一系列成績標(biāo)志著中國多項(xiàng)核電技術(shù)已從“跟跑”到“并跑”甚至“領(lǐng)跑”。

攜手攻關(guān)人造太陽

四川成都雙流西南航空港，坐落著中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院（下稱“西物院”），這是中國最早從事核聚變能源開發(fā)的專業(yè)研究院。研究院聚變科學(xué)所那座建了22年的老樓，便是新一代人造太陽的“家”。

清晨，當(dāng)陽光灑進(jìn)西物院聚變科學(xué)所時(shí)，新一代人造太陽的“家”開始熱鬧起來。這里就像一個(gè)大腦的“中樞神經(jīng)”系統(tǒng)，大屏幕上的數(shù)據(jù)像一個(gè)個(gè)跳動(dòng)的脈搏，坐在屏幕前，人造太陽駕駛員們操控、記錄、觀察著“中樞神經(jīng)”傳來的一串串實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像。

太陽的核心溫度大概在1500萬度到2000萬度，而地球上的金屬材料在1000度左右就會(huì)融化，中國的人造太陽所要做的就是在地球上建一個(gè)能夠承受住億度高溫的裝置。

1.5億攝氏度，這是新一代托卡馬克裝置設(shè)計(jì)達(dá)到的最高溫度，是太陽核心溫度的10倍，地球上沒有任何材料能經(jīng)得起這種溫度的灼燒。因此，整個(gè)托卡馬克裝置是一個(gè)“甜甜圈”狀，利用磁場將高溫離子約束在真空環(huán)境中，從而不與任何材料接觸，而真空環(huán)境外的第一道“防線”，被稱為“第一壁”。

“人類一直希望建造人造太陽，利用可控核聚變反應(yīng)來獲得源源不斷的清潔能源。”西物院聚變科學(xué)所副所長季小全表示，人造太陽并不是真的造一個(gè)太陽，而是利用太陽發(fā)光發(fā)熱的核聚變?cè)恚瑏斫鉀Q人類能源問題?！叭藗儭焯枴淖罱K目的是通過可控核聚變，解決人類對(duì)能源的需求問題，從而造福人類。換句話說，這種以探索清潔能源為目的的可控核聚變裝置，被形象地稱為人造太陽?！?/p>

就在不久前，由科研團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)、建造的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行。這一重大進(jìn)展再次刷新中國磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄，是中國核聚變能開發(fā)進(jìn)程中的重要里程碑。談及它的成長過程，季小全表示，這是科研團(tuán)隊(duì)一次次填補(bǔ)國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域空白、經(jīng)歷上萬次實(shí)驗(yàn)的勵(lì)志故事?！拔覀円淮未斡玛J‘無人區(qū)’，大到突破關(guān)鍵技術(shù)，小到裝置的真空室、線圈系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組等核心設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新的中國制造，靠的是整個(gè)團(tuán)隊(duì)的信念?！奔拘∪f。

不斷刷新紀(jì)錄的人造太陽背后，是一支平均年齡只有33歲的科研團(tuán)隊(duì)?？蒲锌偸敲媾R著困難和挑戰(zhàn)，回憶起和團(tuán)隊(duì)并肩作戰(zhàn)的歲月，季小全感慨萬千，“在一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，我們團(tuán)隊(duì)一些同事直接在單位吃住，一個(gè)月都沒有回過家。最后不僅完成了這些新的系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試控制，還實(shí)現(xiàn)了100萬安培放電目標(biāo)，我們當(dāng)時(shí)所有人都認(rèn)為這個(gè)目標(biāo)幾乎是不可能完成的。”

建造人造太陽是全人類的夢(mèng)想。如今，中國已成為可控核聚變領(lǐng)域國際科研合作交流的熱土。2020年7月，習(xí)近平主席向國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃重大工程安裝啟動(dòng)儀式致賀信時(shí)指出，科學(xué)無國界，創(chuàng)新無止境。國際科技合作對(duì)于應(yīng)對(duì)人類面臨的全球性挑戰(zhàn)具有重要意義。

作為一項(xiàng)規(guī)模僅次于國際空間站的國際大科學(xué)工程計(jì)劃，ITER計(jì)劃自1985年發(fā)起動(dòng)議以來，已經(jīng)持續(xù)推進(jìn)了20余年，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一。作為理事會(huì)“七方”成員之一，中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同資助這一項(xiàng)目，承擔(dān)項(xiàng)目工程建設(shè)階段18個(gè)采購包的制造任務(wù)。2023年12月，中國環(huán)流三號(hào)宣布面向全球開放，邀請(qǐng)全世界的科學(xué)家來中國集智攻關(guān)，共同點(diǎn)亮人類未來能源的終極夢(mèng)想。

中國核電工程有限公司副總工程師、核聚變工程技術(shù)中心主任賀旭霞表示，在ITER計(jì)劃執(zhí)行中，中國始終恪守國際承諾，相關(guān)企業(yè)和科研人員勇挑重?fù)?dān)，與國際同行齊心協(xié)力，為計(jì)劃的順利推進(jìn)貢獻(xiàn)了中國智慧和中國力量?！伴_放合作源于祖國強(qiáng)大、民族自信，正是一代代科研人員的接續(xù)奮進(jìn)，才讓中國逐漸走向世界核聚變舞臺(tái)的中心?！辟R旭霞說。

在西物院聚變科學(xué)所副所長張龍看來，ITER計(jì)劃是實(shí)現(xiàn)聚變能應(yīng)用的關(guān)鍵一步，要實(shí)現(xiàn)聚變能的商用，還有很長的路要走，需要幾代核聚變?nèi)私恿Ρ寂??！拔魑镌簩⑴囵B(yǎng)并儲(chǔ)備一批核聚變領(lǐng)域年輕的技術(shù)研發(fā)人才與團(tuán)隊(duì)，為人類核聚變事業(yè)貢獻(xiàn)中國智慧和中國力量。”

一億度的夢(mèng)想，在一代又一代人的手中，不斷接力與傳承。自立自強(qiáng)、勇攀高峰，一代代科研工作者的精神內(nèi)核，支撐起中國人造太陽的強(qiáng)大內(nèi)核。作為這一裝置的“90”后駕駛員，33歲的陳逸航站在了距離夢(mèng)想最近的地方?！昂司圩冄芯繚u入佳境，接力棒已經(jīng)交到我們這一代人手里。”陳逸航說，身為人造太陽團(tuán)隊(duì)中的新一代，他感到無比幸運(yùn)，更體會(huì)到了肩上擔(dān)負(fù)的沉甸甸的責(zé)任?！拔覀兿Ｍ尵圩儼l(fā)電率先在中國實(shí)現(xiàn)，讓第一盞聚變能源燈在中國點(diǎn)亮！”

從核工業(yè)“三步走”戰(zhàn)略提出至今，熱堆—快堆—聚變堆研究同步推進(jìn)，核裂變、核聚變的研究與技術(shù)的應(yīng)用不斷助推著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與美麗中國建設(shè)。在充滿挑戰(zhàn)與希望的核工業(yè)路上，中國代代核工業(yè)人肩負(fù)起歷史使命，堅(jiān)定向著建設(shè)世界核工業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)邁進(jìn)。