新民網(wǎng):走過(guò)風(fēng)雨,不惑之年的上海市核學(xué)會(huì)交出滿意答卷

新民晚報(bào)訊(記者 郜陽(yáng) 董純蕾)昨天,慶祝上海市核學(xué)會(huì)成立40周年大會(huì)在科學(xué)會(huì)堂舉行。中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)核能創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)徐洪杰表示,我國(guó)正在引領(lǐng)全球熔鹽堆研究,而遠(yuǎn)在甘肅的2兆瓦釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆建成后將成為全球唯一運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)堆。

上海核能成績(jī)單亮眼 

上海市核學(xué)會(huì)成立于1978年6月14日,以為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)和為人民生活服務(wù)為宗旨,已成為上海核技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流中心。與改革開(kāi)放同齡的上海市核學(xué)會(huì)充分發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì),對(duì)上海核技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站設(shè)備國(guó)產(chǎn)化可行性技術(shù)分析和關(guān)鍵技術(shù)的合作開(kāi)發(fā)項(xiàng)目等提出專家建議。

中國(guó)的核能起步于上海。當(dāng)今,上海已成為我國(guó)核電站研究、設(shè)計(jì)和設(shè)備制造的基地之一:在我國(guó)第一座秦山核電站建設(shè)中、在中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來(lái)先進(jìn)核裂變能—釷基熔鹽核能系統(tǒng)(TMSR)”研發(fā)中、在國(guó)內(nèi)多家核電站設(shè)計(jì)和設(shè)備制造中都交出了令人滿意的答卷。民用非動(dòng)力核技術(shù)在理、工、農(nóng)、醫(yī)的應(yīng)用成績(jī)卓著,上海光源作為國(guó)內(nèi)最大的科學(xué)裝置,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。近年來(lái),本市涉核的科研、高校、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)系統(tǒng),添置了多臺(tái)高端的儀器設(shè)備,建設(shè)了多個(gè)先進(jìn)的核設(shè)施,也培養(yǎng)了一批高、精、尖核科技人才。

第四代核電堆型更安全 

對(duì)普通人而言,釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)是個(gè)拗口的詞。不同于目前全球普遍在建的第三代核電技術(shù)項(xiàng)目,它被國(guó)際公認(rèn)為第四代反應(yīng)堆核能堆型。

釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)包括釷基核燃料、熔鹽堆、核能綜合利用三個(gè)子系統(tǒng),擁有更高安全性、核廢料少、防擴(kuò)散性能和經(jīng)濟(jì)性更好等諸多優(yōu)勢(shì)。尤其是熔鹽堆采用無(wú)水冷卻技術(shù),只需少量的水即可運(yùn)行,適合用于干旱地區(qū)。

據(jù)介紹,源于該系統(tǒng)的高溫熔鹽技術(shù)可應(yīng)用于高效儲(chǔ)能、制氫,進(jìn)而與太陽(yáng)能、風(fēng)能相結(jié)合可以形成多能互補(bǔ)的低碳復(fù)合能源系統(tǒng),解決我國(guó)西部地區(qū)棄風(fēng)、棄光問(wèn)題,是可以全覆蓋“一帶一路”區(qū)域的清潔高效能源系統(tǒng)。

“在未來(lái)碳排放受限的世界中,核能是無(wú)可替代的。”中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)核能創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)、市核學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)徐洪杰介紹,“國(guó)際上,美國(guó)通過(guò)公私合營(yíng),全力推進(jìn)熔鹽堆研發(fā);俄羅斯則依靠國(guó)立研究所開(kāi)展熔鹽堆研究。”

據(jù)了解,國(guó)際上對(duì)于熔鹽堆的研發(fā),始于20世紀(jì)40年代末的美國(guó)。1965年,美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建成液態(tài)燃料熔鹽實(shí)驗(yàn)堆(MSRE),這是迄今世界上唯一建成并運(yùn)行過(guò)的液態(tài)燃料反應(yīng)堆,也是唯一成功實(shí)現(xiàn)釷基核燃料(鈾-233)運(yùn)行的反應(yīng)堆。

我國(guó)曾在1970年代選擇釷基熔鹽堆作為發(fā)展民用核能的起步點(diǎn)。1971年,上海“七二八工程”建成了零功率冷態(tài)熔鹽堆并達(dá)到臨界,但限于當(dāng)時(shí)的科技、工業(yè)和經(jīng)濟(jì)水平,后轉(zhuǎn)為建設(shè)輕水反應(yīng)堆。

40年后,中國(guó)重啟釷基熔鹽堆研究,中科院?jiǎn)?dòng)了首批中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(A類)“未來(lái)先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)(TMSR)”,計(jì)劃用 20年左右的時(shí)間,在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)釷基熔鹽堆的應(yīng)用,同時(shí)建立釷基熔鹽堆產(chǎn)業(yè)鏈和相應(yīng)的科技隊(duì)伍。

項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展順利 

“釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目已落地甘肅省武威市民勤縣,園區(qū)配套設(shè)施已開(kāi)工建設(shè),目前上海應(yīng)用物理研究所在該地的新園區(qū)已初見(jiàn)雛形。”徐洪杰說(shuō)。

在甘肅的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆建于地下,用徐洪杰的話說(shuō),這是給它“套了個(gè)金鐘罩”,目的也很明確——防患于未然。“專項(xiàng)實(shí)施后,我們?cè)诓牧瞎に嚿嫌辛撕艽蟮奶嵘壳耙堰_(dá)到國(guó)際水平。”徐洪杰表示,“熔鹽堆特需的關(guān)鍵材料和裝備制備技術(shù)我們也已經(jīng)全面掌握。”

據(jù)透露,在建的2兆瓦釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆的主容器、石墨堆芯、控制棒、熔鹽泵、熱交換器等關(guān)鍵設(shè)備已簽訂研制合同。“這些意味著,實(shí)驗(yàn)堆及后續(xù)研究堆的研發(fā),不會(huì)再受西方技術(shù)封鎖的影響。計(jì)劃到2020年建成。”

在徐洪杰的描述中,一幅關(guān)于核能發(fā)展的藍(lán)圖徐徐展開(kāi):到2025年,我國(guó)還將在甘肅建立世界首座小型模塊化釷基熔鹽研究堆,用于高功率、高輻照工況下釷基熔鹽堆科學(xué)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)的工程熱驗(yàn)證。而在上海嘉定,用于模塊化技術(shù)研究、熱工水力實(shí)驗(yàn)研究、材料和設(shè)備試驗(yàn)驗(yàn)證、高溫熔鹽儲(chǔ)能與制氫技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證的小型模塊化熔鹽堆冷態(tài)(非核)研究設(shè)施也將拔地而起。“我們計(jì)劃建設(shè)多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為研究堆、示范堆及特種堆設(shè)計(jì)與建設(shè)奠定基礎(chǔ)。”