中國(guó)核能協(xié)會(huì)發(fā)布“2013—2015年度中國(guó)十大核科技進(jìn)展”

9月22日，由中國(guó)核學(xué)會(huì)主辦，中國(guó)工程物理研究院、綿陽(yáng)市人民政府承辦的“中國(guó)核學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)年會(huì)” 在綿陽(yáng)市中國(guó)工程物理研究院科學(xué)會(huì)堂隆重揭幕。大會(huì)發(fā)布了“中國(guó)十大核科技進(jìn)展(2013-2015)”，展示了我國(guó)從2013年6月30日至2015年6月30日在核科學(xué)領(lǐng)域取得的重大成果，尤其是我國(guó)自主創(chuàng)新的標(biāo)志性技術(shù)突破，涉及核物理、核能發(fā)電、裝備技術(shù)、鈾礦采冶、燃料元件、醫(yī)用航天等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，為我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)、國(guó)防科研以及核能的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

一、100兆電子伏強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器建成

2014年7月4日，中國(guó)原子能科學(xué)研究院承建的100兆電子伏質(zhì)子回旋加速器首次出束，這標(biāo)志著國(guó)家重點(diǎn)科技工程--串列加速器升級(jí)工程的關(guān)鍵設(shè)施全面建成。該加速器是國(guó)際上最大的緊湊型強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器，也是我國(guó)自行研制的能量最高質(zhì)子回旋加速器。其設(shè)計(jì)突破70兆電子伏以上能區(qū)回旋均采用分離扇或螺旋扇的國(guó)際慣例，表明我國(guó)已掌握該領(lǐng)域一系列創(chuàng)新技術(shù)。工程建成后將填補(bǔ)我國(guó)中能強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器的空白，使我國(guó)成為少數(shù)幾個(gè)擁有新一代放射性核束加速器的國(guó)家。在國(guó)防核科學(xué)研究、新核素合成、天體物理研究、醫(yī)用同位素研發(fā)、治癌技術(shù)研究等前沿領(lǐng)域中有望取得突破性成果。獲評(píng)“2014年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”和“2014年度國(guó)防科技工業(yè)十大新聞”。

二、CO2+O2綠色地浸采鈾技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；こ虘?yīng)用

由核工業(yè)北京化工冶金研究院等單位研究開(kāi)發(fā)的CO2+O2地浸采鈾技術(shù)2014年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，該技術(shù)采用CO2和O2無(wú)污染試劑配制浸出劑，通過(guò)鉆孔注入鈾礦層，選擇性的浸出礦層中的鈾，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)低品位、低滲透、高碳酸鹽、高礦化度砂巖型鈾礦資源的高效、安全和綠色開(kāi)采，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。2015年1月和6月，新疆蒙其古爾一期、內(nèi)蒙古通遼二期地浸采鈾工程相繼建成投產(chǎn)，至此，采用CO2+O2地浸采鈾技術(shù)生產(chǎn)的天然鈾占全國(guó)地浸采鈾總產(chǎn)能的50%以上，標(biāo)志著CO2+O2綠色地浸采鈾技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；こ虘?yīng)用。該技術(shù)的應(yīng)用不僅促進(jìn)了鈾礦勘查和采冶的技術(shù)進(jìn)步，而且拓展了我國(guó)鈾資源的利用范圍，使我國(guó)近十萬(wàn)噸低品位鈾資源得到開(kāi)發(fā)利用。

三、中國(guó)自主研發(fā)的第三代壓水堆核電技術(shù)“華龍一號(hào)”開(kāi)工建設(shè)

“華龍一號(hào)”是中國(guó)兩大核電企業(yè)--中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司和中國(guó)廣核集團(tuán)公司在我國(guó)30余年核電科研、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋及國(guó)內(nèi)外最新安全要求，研發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電技術(shù)。“華龍一號(hào)”提出“能動(dòng)加非能動(dòng)”的安全設(shè)計(jì)理念，堆芯采用177組燃料組件，單堆布置，雙層安全殼，具備完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施,技術(shù)和安全性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際上三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平。2014年8月22日，“華龍一號(hào)”總體技術(shù)方案通過(guò)審查;2014年11月和12月，國(guó)家能源局分別復(fù)函同意福清5、6號(hào)機(jī)組和防城港3、4號(hào)機(jī)組采用“華龍一號(hào)”技術(shù)方案;2015年4月15日，“華龍一號(hào)”示范工程獲國(guó)務(wù)院會(huì)議批準(zhǔn);2015年5月7日，福清核電廠5號(hào)機(jī)組澆灌第一罐混凝土，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)的第三代壓水堆核電技術(shù)開(kāi)工建設(shè)。

四、中國(guó)核燃料后處理放化實(shí)驗(yàn)設(shè)施建成

核燃料后處理放化實(shí)驗(yàn)設(shè)施(以下簡(jiǎn)稱(chēng)放化大樓)是重要的先進(jìn)后處理技術(shù)和核材料提取研究設(shè)施，以高燃耗(62000MWd/tU)動(dòng)力堆乏燃料后處理流程研發(fā)和钚的應(yīng)用研究為主要目標(biāo)，采用自主研發(fā)的先進(jìn)無(wú)鹽全分離流程為基礎(chǔ)開(kāi)展設(shè)計(jì)，并完成了臺(tái)架式熱室和臺(tái)架轉(zhuǎn)運(yùn)箱、移動(dòng)式維修氣閘等八項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，是國(guó)家級(jí)核燃料后處理實(shí)驗(yàn)研究基地的重要組成部分。該項(xiàng)目自2003年批復(fù)以來(lái)，歷經(jīng)11年，于2014年竣工驗(yàn)收，并計(jì)劃2015年9月開(kāi)展首次熱實(shí)驗(yàn)研究。放化大樓投入運(yùn)行后，將為我國(guó)后處理廠的建設(shè)、國(guó)防科研項(xiàng)目的開(kāi)展、核能的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

五、世界最大單機(jī)容量核能發(fā)電機(jī)研制成功

2013年8月24日上午，目前世界最大單機(jī)容量核能發(fā)電機(jī)--臺(tái)山核電站1號(hào)1750兆瓦核能發(fā)電機(jī)由中國(guó)東方-電氣集團(tuán)東方-電機(jī)有限公司完成制造，并從四川德陽(yáng)市順利發(fā)運(yùn)。臺(tái)山核電站是我國(guó)首座、世界第三座采用EPR三代核電技術(shù)建設(shè)的大型商用核電站。東方電機(jī)為臺(tái)山核電站提供首期全部?jī)膳_(tái)核能發(fā)電機(jī)，單機(jī)容量高達(dá)1750兆瓦，是東方電機(jī)迄今為止制造的技術(shù)難度最高、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、體積最大、重量最重的核能發(fā)電機(jī)。東方-電機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子線圈裝配新工藝、定子線棒制造新工藝、護(hù)環(huán)裝配新工藝、油密封系統(tǒng)裝配新工藝等一系列創(chuàng)新成果。該項(xiàng)成果獲得由中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院院士評(píng)選的2013年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞。

六、中國(guó)綿陽(yáng)研究堆及中子科學(xué)研究平臺(tái)建成并投入使用

中國(guó)綿陽(yáng)研究堆(CMRR)是一座熱功率為20MW的池式多功能反應(yīng)堆，能夠提供快、熱、冷等能量的中子場(chǎng)，熱中子注量率大于2×1014n/cm2?s?；贑MRR及其冷中子源配套建設(shè)了六臺(tái)中子散射譜儀、兩臺(tái)中子成像裝置、一臺(tái)中子深度分析裝置等無(wú)損檢測(cè)裝置，于2014年10月全部完成建設(shè)，它是我國(guó)首個(gè)建成并投入運(yùn)行使用的中子大科學(xué)研究平臺(tái)，總體性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。包括應(yīng)力分析譜儀實(shí)現(xiàn)工程部件級(jí)的分析檢測(cè);國(guó)內(nèi)首臺(tái)高壓衍射譜儀，獲得10GPa壓力的在線數(shù)據(jù);國(guó)內(nèi)第一個(gè)極化中子反射測(cè)試線站和冷中子非彈性散射裝置等。編撰中子散射應(yīng)用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在該平臺(tái)上，國(guó)內(nèi)首次完成堆照樣品的中子散射測(cè)試，可促進(jìn)核能材料的研發(fā);首次獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件應(yīng)力分布，為其壽命評(píng)估提供重要數(shù)據(jù)。目前已與國(guó)內(nèi)多家高水平科研單位在國(guó)防、核能、航空航天、材料、生命等學(xué)科領(lǐng)域開(kāi)展了合作研究。項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲軍隊(duì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)10余項(xiàng)。

七、世界首臺(tái)以猝發(fā)方式工作的兆赫茲重復(fù)率強(qiáng)流多脈沖直線感應(yīng)加速器—“神龍二號(hào)”研制成功

神龍二號(hào)是世界上首臺(tái)以猝發(fā)方式工作的兆赫茲重復(fù)率強(qiáng)流多脈沖直線感應(yīng)加速器，它由中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)，歷時(shí)近十年研制而成，并于2014年全面達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。 2015年1月，由十四名院士組成的鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為："該項(xiàng)目系統(tǒng)復(fù)雜，研制難度很大，有重大創(chuàng)新，總體技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平，部分重要指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先"。神龍二號(hào)研制成功是直線感應(yīng)加速器和我國(guó)核武器閃光照相技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要里程碑。

八、大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專(zhuān)項(xiàng)CAP1400通過(guò)國(guó)家能源局組織的CAP1400示范工程核準(zhǔn)評(píng)估

CAP1400是由上海核工程研究設(shè)計(jì)院作為總體技術(shù)責(zé)任單位研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆核電型號(hào)，在消化AP1000技術(shù)與非能動(dòng)安全理念基礎(chǔ)上，充分借鑒國(guó)內(nèi)外核電經(jīng)驗(yàn)的再創(chuàng)新，滿足最新的安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，考慮福島事故后的相關(guān)要求，深入貫徹縱深防御理念，全面提升了應(yīng)對(duì)超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和外部事件的能力，具備優(yōu)越的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性，具有建設(shè)工期短、運(yùn)行靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、國(guó)產(chǎn)化率高(85%以上)等特點(diǎn)。2014年1月，全面完成初步設(shè)計(jì)并通過(guò)了國(guó)家能源局審查。2014年9月，初步安全分析報(bào)告通過(guò)了國(guó)家核安全局審評(píng)。2014年12月，完成全部非能動(dòng)安全和設(shè)備試驗(yàn)任務(wù)及目標(biāo)。2015年4月，順利通過(guò)國(guó)家能源局組織的CAP1400示范工程核準(zhǔn)評(píng)估。預(yù)計(jì)將于2015年實(shí)現(xiàn)澆灌第一罐混凝土(FCD)。

九、中國(guó)自主設(shè)計(jì)的燃料元件CF3先導(dǎo)組件入堆考驗(yàn)

CF3燃料元件是中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司在研制出自主品牌CF2燃料組件基礎(chǔ)上，充分考慮了三代核電對(duì)燃料組件安全性和先進(jìn)性的需求，采用自主研發(fā)的N36高性能鋯合金，對(duì)管座、定位格架、導(dǎo)向管等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其綜合性能與當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)燃料組件相當(dāng)，可滿足華龍一號(hào)、核電出口項(xiàng)目及現(xiàn)役電廠未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用需求。四組CF3先導(dǎo)組件于2014年7月在中核運(yùn)行第二核電廠2號(hào)機(jī)組順利入堆，開(kāi)始隨堆考驗(yàn)，運(yùn)行狀態(tài)良好，標(biāo)志著我國(guó)燃料組件研發(fā)重大里程碑的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施，即實(shí)現(xiàn)了鋯合金的國(guó)產(chǎn)化，也為全面實(shí)現(xiàn)壓水堆燃料組件國(guó)產(chǎn)化打下基礎(chǔ)。

十、高溫氣冷堆示范工程燃料元件完成堆內(nèi)輻照試驗(yàn)

2014年12月30日，我國(guó)擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫氣冷堆核電站示范工程(HTR-PM)燃料元件在荷蘭高通量堆完成了堆內(nèi)輻照試驗(yàn)，居于世界上高溫堆燃料元件輻照結(jié)果的最好水平，遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),為HTR-PM裝料許可提供了重要的技術(shù)支持。輻照樣品是從在完成工藝和設(shè)備研究的基礎(chǔ)上生產(chǎn)了批量為1千個(gè)的球燃料元件中隨機(jī)抽取的。該工藝和設(shè)備正用于HTR-PM年產(chǎn)30萬(wàn)個(gè)球形燃料元件的生產(chǎn)線建設(shè)。