全國兩會前夕，記者來到成都一家單位，大門口沒有牌子，為這個“中國核動力的搖籃”平添幾分神秘色彩。進入院里，只見路上“談笑有鴻儒、往來無白丁”，研發人員的學術氣質明顯。
這里是中國核動力研究設計院，它搞出過核潛艇，又參與或主導研發了“華龍一號”、“玲龍一號”、CF燃料組件等重大核能成果，在新時代里，還要向何處發展、做哪些大事？為此，記者采訪了全國政協委員、中國核動力研究設計院黨委書記萬鋼。
01
— 從絕密報告開始的核動力研發 —
1954年，美國建造的世界上第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號服役，1957年，蘇聯第一艘核潛艇下水。核潛艇的出現，把一個國家的戰略防御推向遠海。
1970年8月30日，我國第一代核潛艇陸上模式堆實現滿功率，同年12月26日，我國第一艘核潛艇下水。1974年8月1日，我國第一艘核潛艇——“長征一號”攻擊型核潛艇正式交付海軍服役。我國也從此成為擁有核潛艇的國家。
“核動力院就是由核潛艇的核動力裝置研發而起家的。”萬鋼告訴記者，1958年6月27日，聶榮臻元帥向中央呈送了一份絕密報告《關于開展研制導彈原子潛艇的報告》，在兩天內得到毛澤東主席的圈閱批準，項目上馬，一支年輕的潛艇核動力設計團隊隨即組建起來，拉開了中國核動力事業的序幕。
1965年，中央決定選擇四川省西南的一片山區作為建造核潛艇陸上模式堆的廠址，以北京團隊為核心，從全國調集數千名工程技術人員，在毫無工業基礎的地方建立一個核動力研發綜合基地，代號909。
經過晝夜奮戰，1970年4月，我國第一代核潛艇陸上模式堆安裝完畢。1970年7月25日，模式堆開始提升功率，兩臺汽輪發電機并聯運行，實現了我國第一次核能發電，“銀光照亮了模式堆各艙室，照亮了整個廠房”。8月30日，反應堆滿功率運行，試驗一次成功！
“我國第一代核潛艇陸上模式堆的建成，實現了中國核動力由無到有的重大突破，作為核動力院的第一座反應堆，為我國反應堆事業發展做出了重要貢獻。”萬鋼表示，“同時它也是核動力院第一個重大設施，成為核動力研發基地的重要標志。核動力院應該有重大的核設施，才能稱之為核動力院。”
由此開始，核動力院“搞了三型動力，研發了三代核電，建成了三個平臺和三個基地”。而就在剛剛過去的2020年，核動力院提出了要進行“第四次創業”。
“當前核領域的大國競爭已向更高端方向發展，只有通過加強我國基礎研究能力及原始創新水平，才能引領世界核技術發展，為我國戰略高科技跨越發展提供強有力的支撐。”萬鋼如是說道。回顧核動力院的創業史，也正是為了凝聚攀登新時代科技高峰的精神力量。
02
— 華龍的“妹妹”玲龍要來了 —
今年年初首堆投入商運的自主三代核電“華龍一號”，其研發工作可上溯至1996年。那一年在核動力院，啟動了自主百萬千瓦核電技術的研發攻關工作，首次提出了核心技術基礎——177堆芯方案，并圍繞177堆芯、單堆布置方案，開展CNP1000研發與初步設計工作。從CNP1000，到CP1000，再到ACP1000，才有了“華龍一號”的誕生。
“華龍一號”每臺機組裝機容量達百萬千瓦以上，每年發電近100億千瓦時，能夠滿足中等發達國家100萬人口的年度生產和生活用電需求；相當于每年減少標準煤消耗312萬噸、減少二氧化碳排放816萬噸，相當于植樹造林7000多萬棵。
萬鋼表示，“‘華龍一號’在國際三代核電中具有明顯的成本、產業鏈、工程建造等比較優勢，有利于帶動高端裝備、材料、工藝的優化升級，強化裝備制造體系。同時可以為調整我國不均衡不充分發展的能源結構提供重要支撐，是減少霧霾、減少污染，落實碳達峰、碳中和的現實可行選擇。”
正是基于這些優勢和作用，“建議政府部門將‘華龍一號’作為自主核電的主力堆型寫入國家核能發展戰略，明確后續一定時間內的核電項目，確保核電發展的連續性。”萬鋼表示。
與享譽國內外的“華龍一號”這位“大哥”相比，由核動力院自主研發的小堆技術“玲龍一號”（ACP100），更像是一位低調的小妹妹。走近之后，會發現她獨有的靈動與親和特質。
ACP100效果圖
國際原子能機構（IAEA）將“小型核反應堆”定義為電功率小于300 MW的核反應堆動力裝置，簡稱“小型堆”。與大型反應堆相比，小型反應堆具有功率規模小、安全性能高、模塊式建造、選址靈活、應用領域廣泛等特點。
“因為小堆本身的特點，它可以更加貼近城市，除發電外還可用于區域供熱、工業供汽、海水淡化等，還可為深海資源勘探與開采、遠海島嶼、陸地偏遠地區等活動提供能源補給，具有很好的發展前景。”萬鋼說。
據介紹，“玲龍一號”是完全自主創新的多用途模塊式小型堆，采用國際主流的一體化反應堆技術，反應堆熱功率385MWt，電功率125MWe，最大程度采用成熟技術設備。采用固有安全加非能動的安全設計理念，應急計劃區可縮小至300m，從設計上實現了不需要場外應急。“玲龍一號”是目前最接近工程實施的小堆項目。
作為一項前沿技術，小堆單堆建設目前的經濟性欠佳。“按照國外小型堆的發展經驗，小型堆批量化發展是解決經濟性問題的有效途徑。”萬鋼表示，“建議納入國家層面的有關規劃，加強技術和商業模式的創新，系統布局進行實施。加快模塊化小型堆的標準化建設，簡化后續小型堆的審評和核準批復流程，促進模塊化小型堆后續批量化推廣應用。”
03
— 溶液堆，醫用同位素國產化的大跨步 —
反應堆的用途并不限于發電、供熱等，擁有中國“堆谷”的核動力院還利用豐富的堆照資源推進醫用同位素生產的國產化，甚至擔當我國同位素制備與應用技術開發的主力軍。
隨著現代醫學包括核醫學的發展，作為核藥原料的醫用同位素在疾病診斷和臨床治療中的作用越來越重要。在發達國家，約1/5的患者需要用到醫用同位素。但當前國內醫用同位Mo-99、I-125、Sr-89、C-14等用量大的同位素全部依賴進口，只有少部分同位素實現了國產化，但無法滿足國內醫療市場的需求。
而且當前國際主要醫用核素生產反應堆均處于老齡化階段，醫用同位素已處于全球供應短缺的狀態，導致我國醫用同位素時常短缺或斷供。
“在新冠疫情等影響下，國內醫用同位素市場需求問題進一步突顯，醫用同位素國產化急需實現規模性突破。”萬鋼說，“為了打破國外的技術壟斷，核動力院以新技術、新工藝開展國內各急需的醫用同位素生產技術研發工作，目前已打通Sr-89、C-14等醫用同位素生產工藝，實現了批量化供貨。”
同位素提取
從1981年建成高通量工程試驗堆（HFETR）后，核動力院在同位素制備及應用領域開展了大量開創性工作，先后開發出國內第一枚Co-60醫療源、第一枚Co-60工業輻照源、世界上第一條凝膠型Tc-99m發生器等。還通過科技成果轉化，成功孵化出成都云克藥業有限責任公司和成都中核高通同位素股份有限公司，取得了良好的經濟和社會效益。
近年來，核動力院在同位素制備及應用領域不斷取得新的突破。其中尤其矚目的是，核動力院攻克了溶液型醫用同位素生產堆堆芯物理設計、同位素分離工藝、三廢處理等關鍵技術，溶液型醫用同位素生產堆建設條件已經成熟。
核動力院設計的溶液堆功率200kW，最大提取能力為Mo-99 10萬Ci、I-131 2萬Ci、Sr-89 400Ci。項目建成投產后，可使我國醫用同位素產業實現跨越式發展，促進放射性藥物、核醫學和核技術應用產業發展。
“屆時核動力院將具備更加強大的醫用同位素研發生產能力，能夠滿足長期規模化地進行同位素研發與生產。”萬鋼對醫用同位素的國產化前景充滿信心。
為了保障國內患者的正常用藥和生命健康，乃至占領國際醫用放射性核素市場，“核動力院將加強核技術應用產業統籌力度，完善機構、管理創新，建立運行高效的研究開發和市場運作體系。”萬鋼表示，“同時要在國家重大發展戰略指引下，把握國有企業深化改革的有利契機，引導資金、技術向核技術應用長遠發展的方向流動，為產業鏈整合和擴張提供機遇，快速做強做大核技術應用產業。”
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