我國核工業(yè)水平從“跟跑”追至“并跑”

“目前，我國核工業(yè)，尤其是核能產(chǎn)業(yè)，其規(guī)?；?、技術(shù)水平，以及支撐體系、供應(yīng)鏈等，可比肩老牌發(fā)達(dá)國家，且正處于創(chuàng)新發(fā)展的階段。”近日，在國家原子能機(jī)構(gòu)舉辦的主題為“核科技引領(lǐng)未來”首屆季度論壇上，國家原子能機(jī)構(gòu)副主任董保同接受《中國科學(xué)報》專訪時表示。

他認(rèn)為，在創(chuàng)新發(fā)展過程中，基礎(chǔ)研究、數(shù)據(jù)積累、特殊材料以及大型工業(yè)軟件等方面的短板問題亟待解決，“核工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需要政府部門、企業(yè)集團(tuán)、一線科研人員以及公眾等的共同努力”。

從跟跑到并跑

核工業(yè)是國家戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè)。創(chuàng)新發(fā)展、全面提升核工業(yè)核心競爭力是當(dāng)前核領(lǐng)域面臨的重要課題。

董保同介紹，黨的十八大以來，我國核工業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模翻兩番；核燃料工業(yè)技術(shù)水平能夠支撐整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從鈾的勘探生產(chǎn)到轉(zhuǎn)化濃縮制造基本實現(xiàn)自主。此外，聚焦核工業(yè)發(fā)展瓶頸、短板，加強(qiáng)“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)，取得了一大批科技研究應(yīng)用成果，科技實力、創(chuàng)新能力和國際影響力顯著提升，核工業(yè)治理體系和治理能力也有了很大提升。

“整體而言，與發(fā)達(dá)國家相比，我國核工業(yè)水平從跟跑到了并跑。”中國工程院院士、中核集團(tuán)科技委副主任葉奇蓁說，所謂并跑，就是有的方面領(lǐng)先，有的方面還比較落后。

葉奇蓁告訴《中國科學(xué)報》，以核電技術(shù)為例，標(biāo)志性的項目是“三代核電”，“我們積累了數(shù)十年的技術(shù)基礎(chǔ)，研發(fā)了‘華龍一號’，且兩臺機(jī)組于去年和今年年初相繼投產(chǎn)”。

“華龍一號”是我國具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電示范工程，兩臺機(jī)組年發(fā)電能力近200億度，相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗624萬噸、減少二氧化碳排放1632萬噸。

“我國也已建成第四代反應(yīng)堆。”董保同表示，其最大的特點是固有安全性，未來要做的是降低成本、提高競爭力，在國際市場上形成具有主導(dǎo)力的堆型，“這還有很長的路要走”。

強(qiáng)化基礎(chǔ)研究

第四代反應(yīng)堆是一種新型的反應(yīng)堆類型，是核領(lǐng)域的重大革命性創(chuàng)新，有多種堆型。葉奇蓁曾參與未來核電發(fā)展的國際評估，他指出，從全世界來看，鈉冷式快反應(yīng)堆和高溫反應(yīng)堆兩種類型比較成熟。

葉奇蓁表示，我國已建成鈉冷快中子實驗堆，開發(fā)快堆的目的是增值核燃料，緩解天然鈾資源可能的短缺。

“在啟動鈉冷式快反應(yīng)堆系列項目前，需要解決此類反應(yīng)堆的布置、相應(yīng)的燃料閉式循環(huán)等科學(xué)技術(shù)問題，研究提高燃料的增值比，將周轉(zhuǎn)期縮短為幾年。”他說。

超高溫反應(yīng)堆也是一種極具潛力的高效產(chǎn)氫方式，可降低燃料電池成本。“核能制氫將開創(chuàng)氫能利用的良好前景，我們正在開展國際合作，突破關(guān)鍵材料問題。”葉奇蓁說。

關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),離不開基礎(chǔ)研究的支持。

“基礎(chǔ)研究是核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。”董保同表示，未來，要聚焦核科技未知領(lǐng)域，探索重大科學(xué)前沿，提出原創(chuàng)性科學(xué)思想，形成重大理論成果和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，尤其要針對當(dāng)前核物理在理論、實驗、測量上存在的諸多難題，加強(qiáng)對核物理前沿理論及實驗研究，以及數(shù)據(jù)測量方法的研究。

董保同指出，此外，還要加強(qiáng)各領(lǐng)域大科學(xué)裝置、綜合試驗平臺等科研基礎(chǔ)條件建設(shè)，推進(jìn)現(xiàn)有大型科研設(shè)施優(yōu)化升級，以促進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)與顛覆性技術(shù)的研發(fā)。

核技術(shù)應(yīng)用需要公眾信任

“核技術(shù)應(yīng)用是核工業(yè)的重要領(lǐng)域之一，其應(yīng)用范圍很廣。”董保同表示，以核反應(yīng)堆、加速器、同位素和核儀器儀表等基礎(chǔ)設(shè)施為支撐，核技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等國民經(jīng)濟(jì)和人民健康領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

以農(nóng)業(yè)應(yīng)用為例，我國是核技術(shù)誘變育種大國。去年，我國科學(xué)家團(tuán)隊榮獲核技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域三項國際大獎。核技術(shù)誘變育種被譽(yù)為繼選擇育種、雜交育種之后又一現(xiàn)代育種技術(shù)。截至2020年底，我國育成和審定的突變品種數(shù)達(dá)1033個，占國際突變育種新品種總量的近1/3。

“醫(yī)療、公共安全等也是核技術(shù)重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。”董保同說，目前，放射性藥物、核醫(yī)療設(shè)備等在全球備受關(guān)注。

董保同表示，為了進(jìn)一步推動核技術(shù)應(yīng)用落地，國家原子能機(jī)構(gòu)將做好規(guī)劃，了解需求、增加研發(fā)投入。同時，將加強(qiáng)與國際原子能機(jī)構(gòu)的合作，在發(fā)展中國家推廣應(yīng)用新技術(shù)、培養(yǎng)人才和創(chuàng)新體系建設(shè)。

“更重要的是推動核技術(shù)應(yīng)用的法制化。”董保同說，核領(lǐng)域特別需要法制管理，除了相關(guān)的專門法和行政條例，核領(lǐng)域的基本法亟待出臺。

專家們同時表示，核技術(shù)發(fā)展應(yīng)用中，離不開公眾的理解和支持。

葉奇蓁表示，應(yīng)建立一個與公眾有效溝通的機(jī)制。“所建項目一定要公開透明，與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和老百姓需求緊密結(jié)合。此外，盡量調(diào)動各種社會力量參與相關(guān)發(fā)展環(huán)節(jié)，用公眾聽得懂的語言講清原理，提高公眾的信任度。”