幾代核燃料人不懈奮斗

核燃料作為核電站的“糧食”，支撐著我國(guó)核工業(yè)蓬勃發(fā)展。1958年，我國(guó)第一個(gè)核燃料元件廠建廠，為“原子彈、氫彈、核潛艇“的研制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。60多年來，幾代核燃料人不懈奮斗，用創(chuàng)新發(fā)展確保我國(guó)核工業(yè)“糧倉(cāng)”豐饒富足，帶動(dòng)我國(guó)核事業(yè)不斷向前。

當(dāng)記者來到內(nèi)蒙古包頭中核北方核燃料元件廠的時(shí)候，正趕上廠里最新一批高溫堆球形燃料元件下線，這些燃料球即將被送往山東榮城石島灣核電站，成為我國(guó)第一座高溫氣冷堆示范工程的動(dòng)力之源，這也是全球首座將第四代核電技術(shù)成功商業(yè)化的示范項(xiàng)目。為了確保安全，每個(gè)直徑為60毫米的小球都至少要耐住1.8噸的重壓。

中核北方高溫氣冷堆元件廠高級(jí)工程師 劉逸波：“別看這個(gè)球小，但這個(gè)球含有巨大的能量，它一個(gè)球里面12000個(gè)二氧化鈾小核芯，它在完全燃燒的時(shí)候，可以釋放出1.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量。”

中核北方核燃料元件廠創(chuàng)建于1958年，是我國(guó)第一個(gè)核燃料元件廠，老一核燃料人正是在這里創(chuàng)造著奇跡，他們白手起家，為我國(guó)第一顆原子彈爆炸研制出了關(guān)鍵部件，并且建成了我國(guó)第一條鈾化工生產(chǎn)線、核燃料元件生產(chǎn)線。

如今，創(chuàng)新仍在延續(xù)，2016年，具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球首條工業(yè)規(guī)模的高溫氣冷堆燃料元件生產(chǎn)線建成投產(chǎn)。但回顧過去，這條自主創(chuàng)新的道路卻走得非常曲折，光是燃料球石墨外殼的硬度問題，就讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)兩年的試驗(yàn)。

中核北方高溫氣冷堆元件廠高級(jí)技師 杜志剛：“通過調(diào)整它的力度，捏合的濕度和溫度，115次的實(shí)驗(yàn)，我們終于得到了這種壓碎強(qiáng)度合格的一種顆粒。”

115次試驗(yàn)，換來了第一次成功，可劉逸波和調(diào)試團(tuán)隊(duì)又迎來了第二個(gè)瓶頸期。在每個(gè)燃料球堅(jiān)硬外殼內(nèi)都包裹著上萬個(gè)包覆顆粒，這些顆粒僅制作工序就多達(dá)二十幾道。

中核北方高溫氣冷堆元件廠高級(jí)工程師 劉逸波：“這就是我們高溫氣冷堆燃料小顆粒的第一道工序，含鈾的液體像幾條線一樣一條一條的這么掉入氨水里面，這樣看的話就是看不見我們小液滴的對(duì)吧？但是我要用這個(gè)小工具你就可以看到了，這樣看，這一個(gè)小珠子就是一個(gè)小顆粒，用肉眼看是懸浮在空中，是不動(dòng)的。實(shí)際是一秒鐘就600個(gè)小顆粒落下來，在我們說話的時(shí)候，已經(jīng)好幾千個(gè)滴下去了。”

劉逸波和團(tuán)隊(duì)要給這些直徑只有0.5毫米小圓球穿上4層衣服，經(jīng)過“高溫烘焙”最終達(dá)到0.92毫米。然而調(diào)試初期，產(chǎn)品合格率僅有30%。

中核北方高溫氣冷堆元件廠高級(jí)工程師 劉逸波：“取樣的時(shí)候是25000個(gè)顆粒，有一個(gè)顆粒破了，這一批就報(bào)廢了。因?yàn)樯a(chǎn)過程中有68個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，所以我們控制起來難度也很大，找原因也很難，所以只能每次改變一個(gè)參數(shù)。”

中核北方高溫氣冷堆元件廠工程師 張?jiān)疲?ldquo;700多次實(shí)驗(yàn)。包括當(dāng)時(shí)天氣氣候環(huán)境，我們包括當(dāng)?shù)厥裁创髿?，這些影響會(huì)不會(huì)有，我們都考慮。”

經(jīng)過兩年的探索后，劉逸波和團(tuán)隊(duì)終于生產(chǎn)出第一爐合格率達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，而直到今天，廠里再也沒有因?yàn)槠茡p而報(bào)廢過一爐產(chǎn)品。

中核集團(tuán)總工程師 雷增光：“核燃料是核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，是核動(dòng)力的來源。中國(guó)現(xiàn)在的核燃料應(yīng)該是世界第一梯隊(duì)的水平。規(guī)模應(yīng)該說完全滿足自己國(guó)內(nèi)現(xiàn)在需要，還有將來的需要，而且也能夠保證我們出口供應(yīng)的需要。”

如今，自主創(chuàng)新已經(jīng)成為整個(gè)核工業(yè)發(fā)展的引擎，在新老核工業(yè)人的推動(dòng)下，核工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈正在飛速發(fā)展，建立了核基礎(chǔ)研究、鈾礦采冶、濃縮、元件制造、反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、后處理等完整的核科技工業(yè)體系，從無到有、從小到大，從弱到強(qiáng)，形成了世界上少數(shù)幾個(gè)國(guó)家才有的能力。

中核北方總工程師 馮海寧：“在祖國(guó)需要我們的時(shí)候，我們新一代核工業(yè)人也一定要繼承這種精神，保持這種勁頭，把我國(guó)的核工業(yè)建設(shè)好發(fā)展好，推動(dòng)我國(guó)核工業(yè)一路向前。”