挺进核能“无人区” ，无人区筑梦钍基熔盐堆

 

上海应物所武威园区钍基熔盐考验考验堆厂房航拍。挺进钍基上海应物所供图

■本报记者 张双虎

2019年5月
，筑梦中国科学院上海独霸物理研究所（以下简称上海应物所）考验考验堆工程副总师金江，熔盐站在甘肃省武威市平易近勤县红沙岗镇戈壁上审核设备拆卸职位时
，堆旧第一回响是事科“工程前提下流 ，在这里建进步先辈核回响堆 ，学网挑衅宏除夜”。无人区

“一眼看往，挺进钍基别说人了 ，筑梦连树都看不到 。熔盐”金江回想说
，堆旧“那儿何处没有草、事科没有路，学网绿色忧伤一见
，无人区行走片霎，黑色皮鞋外不雅沾满了黄色沙尘……”

5年后，上海应物所这支“敢干
、实干 、苦干、巧干”的科研团队，以独有的“钍基熔盐堆精力”，在这片地舆“无人区”兼并了一系列关头中心艰苦，建成我国首坐液态燃料钍基熔盐考验考验堆，在国际上初度完成熔盐堆加钍考验考验，成功挺进全球钍基熔盐堆科研“无人区”，为我国核能立异展开斥地了新路途。

敢干：“只需国度需求 ，我们就该临危不惧”

我国当然核电铀燃料对外依存度高
，但钍成本储量丰富，如今探明钍储量位居全国第二。以钍作核燃料不单契合我国成本禀赋
，甚至大年夜大年夜约改削将来全球动力格式。

2009年 ，中国科学院前瞻放置，决意面向国度动力安然与可延续展开计策需求，启动将来进步先辈核裂变换力前瞻研究 。

20世纪70年代，中国科学院上海原子核研究所（上海应物所曾用名 
，以下简称原子核所）作为次要会战单位 ，介入我国首个平易近用核电项目“七二八工程”。为加重国度核燃料供给压力，“七二八工程”初选以钍为燃料的2.5万千瓦熔盐堆筹划，由原子核所掌管建成零功率熔盐堆并达莅临界外形 。此后，受限于国内科技、财富和经济水齐截前提  ，该熔盐堆筹划调剂为事前国际上已有成熟经验的轻水回响堆筹划。2011年，中国科学院计策性先导科技专项“将来进步先辈核裂变能——钍基熔盐堆核能琐细”启动，重担落到了上海应物所肩上。

“事前间没有可引进的技能根本 、没有成熟的筹算对象
 、没有可自创的工程经验，甚至连根本的研究部队都没有
。”上海应物所党委书记 、副所长李晴热陈述《中国科学报》 ，“接到这项义务时，我们领受着特别很是除夜的压力。”

20世纪五六十年代，美国橡树岭国度考验考验室曾举办过熔盐堆研究
，后因各类启事弃置，招致熔盐堆研发中缀了近半个世纪 。是以，除该考验考验室悍然的201份技能文档外，国际上窘蹙其他可自创的成熟经验 ，而国际钍基熔盐堆研究更是一片空白 。

“深化来讲，熔盐堆真实不‘短长’ ，‘短长’的是钍基熔盐堆 。”团队成员、钍基熔盐堆物理筹划团队担当人 、回响堆物理一部常务副主任严睿说，“本世纪初，熔盐堆被列为***核能琐细的6种候选堆型之一，也是国际公认的最契合钍成本独霸的堆型 
。但熔盐堆完成钍铀燃料轮回需求两条腿支撑 ，一是熔盐堆的物理筹划筹划具有契合钍转化前提和工程可履行性；二是燃料后措置技能。二者缺一不成
。”

“昔时橡树岭的出力点在回响堆上，没有真正从工程层面完成或验证全数后措置技能
。”团队成员 、钍铀轮回化学研究部主任龚昱补偿说 ，“钍基熔盐堆的中心方针是完成钍铀轮回，它依托熔盐堆和后措置两除夜拆卸或行动办法。钍燃料在熔盐堆里熄灭的过程中 ，会不竭产生发火‘中子毒物’
，必须往除中子毒物才调延续回响 。这个让燃料能回堆独霸
、延续回响的过程被称作‘后措置’。经由过程后措置完成钍成本轮回独霸才调慢慢进步钍燃料独霸屈就。”

“这些都是草创性工作，技能难度远超想象。”龚昱说。

面对挑衅，上海应物所原所长徐洪杰立下掷地有声的誓词 ：“只需国度需求，我们就该临危不惧。”

实干：压力宏除夜 ，展开很快

专项启动之初，徐洪杰带领上海应物所科研人员，屈就“专业回队、就近转行、以老带新 、边干边学”的绳尺
，从零组建研发实力。

组建团队时，徐洪杰意想到，这是一项经久而难题的义务，大年夜大年夜约要干几十年
。他主意团队成员以“80后”为主，是以，一批30多岁的年青人被“委以重担” ，最早了技能攻关。

“事前间年青，当然带领信赖
，但压力宏除夜 ，在这个过程中也展开很快 。”团队成员、回响堆物理一部朱贵凤说 。

在上海应物所嘉定园区，团队前后搭建起熔盐制备拆卸、燃料措置拆卸 、熔盐履行回路、材料堕落回路等多个考验考验平台 ，举办琐细立异。5年多时分里，他们在考验考验室打破了低温合金
、高纯熔盐 、堕落独霸、核纯钍、高丰度锂等一系列关头技能
。这些打破激起国际核能界存眷 ，他们嘉奖“中国正引领全球熔盐堆研发”。

“从2011年立项到2017年断定考验考验堆筹划，在根本研究阶段，我们几近天天加班筹划、选择回响堆圭表类型筹划。”团队成员
、钍基熔盐堆热工流膂力学筹划团队担当人周翀说 。

燃料盐相当于熔盐堆的“粮食”
。2021年春节前夕，拆卸调试进进关头时辰，“战则勇，休则泄”，燃料盐团队主动请缨 ，写下《请战书》请求作古守基地，以“三班倒”编制日夜不竭赶进度
。为让远离上海 、选择在基地过年的同事感应感染到节日的氛围和家的次要，每年春节，所带领都邑在武威园区陪团队过年。

2023年6月，考验考验堆掉落踪掉落踪国度核安然局运转承诺批复
，预备装载核燃料 。但拆卸队的工人却心存疑虑
，他们传闻核燃料有辐射，干起活来畏手畏脚。为消弭记挂，团队带领和辐射防护团队对立“挡”在最初面。有次辐射探测设备触发报警，防护人员现场指使，等工人分散后，团队人员才有序撤离。

“假定展示特别很是，我们会确保‘工人先走’ 。”团队成员、核与辐射安然技能部张志宏说
 。

全数装载核燃料周期长达3个月，上海应物所所长戴志敏全程驻守拆卸一线，与全数人员同吃同住 ，合营分化问题、措置艰苦。李晴热说
：“带领、担当人冲锋在前 ，大年夜师心才齐，才调一同攻坚克难。”

苦干 ：“撞了南墙也不回头”

从根本研究、筹划筹划、根本培养汲引 、设备拆卸
，到功率汲引、运转呵护、琐细优化，李晴热用“关关忧伤关关过”回结综合一同盘曲与团队攻坚克难的勇毅。

基建时代
，戈壁滩气候下流，夏季骄阳暴晒，夏季滴水成冰 。考验考验堆厂房前后完成12次筹划混凝土浇筑 ，团队骨干卞晓铠、王锦媛
 、严婷分袂累计驻场501天、408天和227天
，3朵“铿锵玫瑰”和团队一同完成了考验考验堆厂房、放射性废估中心 、什物呵护琐细和科研配套用房、路途
、供电、供热等根本行动办法培养汲引。

面对艰苦的气候，团队成员
、熔盐化学工程技能部副主任汤睿说：“忙的时辰根柢得空感应感染‘伶丁’ ，也烦忙往想苦不苦。疫情时代不刺目活的时辰 ，反倒感应感染很辛苦。”

在汤睿看来，钍基熔盐堆是全新事物，关头技能没法引进，并且熔盐堆研究的技能成熟度远没抵达能吸引成本的程度，所以必定要坐“冷板凳” 。

2023年9月 ，第一次临界外推加料。当天凌晨两点 ，堆物理 
、熔盐装卸、运转……几个专业团队的技能人员仍在构和加料筹划 
，优化加料指令。

“这尽对没有回头路可走。”朱贵凤说，“液态燃料加多了有超临界风险 ，但又没法浓缩归来
。所以加若干很多若干良多若干很多若干良多若干很多若干
、若何加、多加一罐有没有风险、会展示哪些大年夜大年夜约性，都必须充分论证。”

后期预备历经重重磨砺，加料临界履行筹划亦经多轮几回打磨优化 ，幻想下场履行掉落踪掉落踪了志向的终局 ：临界燃料浓度履行值与筹划值偏向仅1%
，远优于10%的既定验收方针。

2024年6月17日 ，考验考验堆初度满功率运转。这一天
，恰是我国第一枚氢弹爆炸成功57周年数念日。这份重除夜打破，异常成为新时代科学家对“两弹一星”精力最好的致敬。

“原子核所的人总说本身斗劲傻 ，就是那种齐心专心一意处事 、撞了南墙也不回头的傻。”李晴热笑着说，“从‘两弹一星’时代最早，我们就传承了‘昂扬自强、务虚立异、文明勾搭’的十二字精力 
。”

巧干：矩阵治理，扬长避短

依托上海光源项方针幻想堆集，上海应物所试探出一套“除夜兵团”作战的构造计策——矩阵治理 。

在钍基熔盐堆项目中，团队从学科展开维度区分八除夜学科标的方针，又从工程角度设立十几个技能部。碰着问题 ，大年夜师一同构和、制订筹划，末尾由技能集团组摇头定案 。

“一个技能部对应多个学科标的方针，碰着问题，多学科技能人员一同构和、制订筹划，扬长避短，这特别很是无益于团队协作 。”金江说 ，“没有人会因为不在某个技能部而袖手傍不美不雅不雅不雅不雅不雅不雅，反而构成‘把利便留给别人 ，把艰苦留给本身’的风格
。”

施工时代，无损检测人员与拆卸工人交错功课。为包监工期进度和质量，无损检测团队选择在夜间功课
 ，把光线好的日间施工时分留给焊工。这担保了施工过程1万多条焊缝、1000多份检测记实及陈述的顺利完成 ，第三方复检合格率完成100%。

装载钍燃料时，七八个专业团队现场协作
。非论展示哪方面问题，相干专业团队都邑第一时分措置问题，其他团队则随时“打后台” 。

“从未有人说‘这不是我的活儿 ，我就没事了’。”团队成员、回响堆物理二部王善武说
，“这是一支务虚 、朴质的部队 ，一群不跟风的经久主义者。”

钍基熔盐堆项目用时15年攻坚，一同走来的难题困苦多得不成思议。但团队骨干特别很是晃荡
，几近没有流损掉落踪落，他们身上充分闪现了不畏艰苦、贯穿连接不懈 、勾搭让步的精力和风格。

“在钍基熔盐堆研究局限，我们已率先闯进‘无人区’ 。”李晴热说 ，“如今，我们正立异钍基熔盐堆研发机制 ，幻想科技立异和财富立异深度迟滞融合
，与国度电力投资集团无穷公司等展开长周期建制化合作，合营打造钍基熔盐堆财富链和供给链。团队将以2035年建成百兆瓦级钍基熔盐堆示范工程、完成示范独霸为方针 ，加快钍基熔盐堆研发 ，为国度供给安然刚毅的钍基动力发电新路途和新选择 。”

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