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2022年中國核能行業協會科學技術獎獲獎系列報道之四

2022年，中國核能行業協會科學技術獎評定出科技進步獎共75項。2023年1月，中國核能行業協會發出通知，為展示核能行業篤行務實、踔厲奮發的精神風貌，《中國核能》、協會官網、協會微信公眾號對2022年中國核能行業協會科技進步獎一等獎、技術發明獎一等獎、企業技術創新工程獎、創新團隊獎、青年優秀創新人物獎進行綜合報道和推介宣傳。

壓水堆燃料安全研究團隊

核燃料被譽為核工業的“糧食”。在當前我國大力開展核燃料自主化探索的發展進程中，要做到“手中有糧，心中不慌”，首要原則就是保障燃料的安全、自主化發展。

在中國原子能科學研究院（ 簡稱原子能院 ），有一群致力于燃料安全研究的“拓荒者”。他們當中，既有研究反應堆安全、燃料性能的，也有從事反應堆材料腐蝕與防護、材料科學、儀控電系統研究以及機械設計工作的。盡管專業領域不盡相同，但他們都有著一個共同的目標，那就是全力解決我國核燃料自主化發展的技術難題。

他們，就是原子能院反應堆工程技術研究所壓水堆燃料安全研究團隊。

看得遠：摸著石頭過河，做第一個“吃螃蟹”的人

20世紀90年代，隨著壓水堆核電廠的成功應用，國內逐步啟動高性能燃料組件研究工作，其初期的研究主要針對燃料元件運行工況下的性能，有關事故工況的研究幾乎是空白。自2000年起，季松濤作為反應堆工程技術研究所反應堆安全及燃料性能研究室主任，開始持續跟蹤國外燃料元件在事故工況的安全性能研究領域的發展。憑借敏銳的洞察力和高度的專業敏感性，他很快意識到在未來國產化壓水堆燃料組件的發展中，燃料安全必將是一項關鍵制約因素。自此，他開始致力于健全國內燃料安全研究體系的工作。

然而，要想做第一個“吃螃蟹”的人，不僅需要創新眼光，還必須有持續嘗試的勇氣和百折不撓的決心。季松濤針對燃料安全研究領域的不同研究方向，先后通過多個渠道，提交了20多份項目申請書，不斷呼吁盡早在國內開展系統的燃料安全研究。2013年，他集結來自反應堆安全及燃料性能研究室、反應堆材料腐蝕與防護研究室、反應堆材料及反應堆輻照性能研究室的骨干力量，組成了壓水堆燃料安全研究團隊，在國家能源局核電重大科技專項的支持下，開始了國產新鋯合金失水事故工況下的安全性能研究，邁出了堅實的第一步。

在研究的過程中，季松濤時常要求團隊成員必須“走得穩、看得遠”，不僅要有敢為人先的勇氣，還應具備嚴謹細致的科學思維。由于“燃料安全”并非當時的研究大熱門，團隊能擁有的經費十分有限。他時常寬慰并鼓勵大家，“做科研就像炒菜，不可能頓頓都有好材料。我們要做的，就是用自己的想法，把手里的‘邊角料’也做出花兒來，要利用有限的經費獲得高質量的科研成果”。在季松濤的帶領下，團隊的階段性研究成果顯著，獲得了同行及有關部門的肯定和重視。

2017年，在國家能源局核電重大科技專項的支持下，季松濤帶領團隊再次先行一步，開展了系統的“壓水堆失水事故條件下燃料包殼性能評價技術”科學研究。

團隊成員組裝測量儀表

鉆得深：只要下苦功夫，定能取得“真經”

失水事故工況具有升溫速度快、變形大等特點，圍繞該工況開展模擬、測量工作面臨著較大挑戰，但壓水堆燃料安全研究團隊成員對此早已做好了準備。“項目開展過程中一定會不斷出現新的技術難題，但只要認真鉆研，下苦功夫，定能取得掌握壓水堆燃料安全研究關鍵技術的這本‘真經’”。

在“壓水堆失水事故條件下燃料包殼性能評價技術研究”項目中，薄壁管表面可控刻痕技術，被公認為難度系數值“爆表”。為了讓“可控”兩字變為現實，主要負責攻關該技術的高永光、許倩為之付出了巨大努力。

在預制人工刻痕階段，高永光和許倩幾乎跑遍了全國各大頂尖加工單位，反復開展數值測量與試驗。刻痕需要持續穩定地保持在20微米，不到一根發絲直徑的一半。為了保證這項基準要求，二人帶領團隊成員共同研制出專用的彈性支撐臺，將試驗基準進一步調至20微米以下，并經過無數次的調試，最終成功消除了水平操作臺及管道制作過程中產生的誤差。課題驗收時，光潔的樣品上，肉眼幾乎看不到一絲刻痕，連在場的評審專家都不禁發出贊嘆。

項目開展過程中，團隊要時刻嚴陣以待，解決突如其來的各種問題。有一次，一臺進口設備中的某條關鍵電路突然短路失靈，倘若從原裝廠家返工的話，不僅耗時長，費用高昂，還將拖延整個項目的進度。正當大家一籌莫展之時，團隊里的資深“技術控”——高永光找出了自己小孫女的直升飛機小玩具。在眾人好奇的目光下，只見他熟練地拆卸掉玩具內部的光電線管，經過一番“鬼斧神工”的操作，線管竟然成功接入進口設備，順利完成了光面測量。這種“遇事不慌”的淡定，正得益于高永光平日里那股“愛鉆研”的認真勁兒，以及日積月累形成的豐富操作經驗。

有韌勁：齊心協力共奮斗，勁頭十足干到底

除了看得遠、肯鉆研，“愿為共同目標齊心奮斗”也是這支團隊的鮮明底色。

成員刁均輝被大家稱為“拼命三郎”，他在負責相關技術研發任務的同時，還包攬了多項事務性管理工作。實驗現場，他總是到得最早、走得最晚的那個人，事無巨細地操心著項目的各項環節，“我來吧”是他常常掛在嘴邊的口頭禪。為了保證項目其中一項重要節點按時順利完成，刁均輝帶著團隊的幾位年輕人開啟了數月的攻關工作，幾乎每天工作到深夜。身形魁梧的刁均輝時常蜷在逼仄的管道下操作，大伙看在眼里，斗志也被激發，他們爭分奪秒、日夜奮戰，最終按期完成了任務。

與項目共成長，是張寶亮在團隊中最大收獲。凝聚態物理專業出身的他，博士后出站后加入到壓水堆研究團隊中。從剛參與項目時對各類工程試驗裝置與儀器的懵懵懂懂，到現在可以如數家珍般對答如流，張寶亮深知背后既有團隊前輩、同事的傾力協助，也有自己懷揣信念付出的艱辛努力。

在與項目同行的日子里，許倩不放過研究中的每一個技術細節，但凡遇到拿不準的問題都會進行大量的文獻調研，經過反復深入思考后才確定技術方案。比如在測量氧化膜微區應力時，盡管有傳統的測量手段，但是局限性強，她忽然想到在文獻中看到過生物薄膜有類似的測量，于是她借鑒這種方法適當調整后成功解決了問題。憑著這股不盲從、不跟隨的獨立自主鉆研精神，她逐漸成長為一名充滿斗爭精神的“戰士”，曾在與生產廠家的“唇槍舌戰”中面不改色據理力爭，嚴謹地做出技術分析，在制作工藝上提出細致的要求。憑借項目的積累和沉淀，在前輩的帶領下，她也逐漸成長起來，先后兩次獲得中核集團“菁英人才”稱號。

對于這支有著極高自律性的團隊來說，不完成目標，決不罷休。當制備出的樣品沒有達到理想效果時，青年骨干涂蒙河、李燊每天圍著設備一遍遍地檢查性能、優化完善。涂蒙河至今仍記得高溫氧化淬火實驗前滲氫成功的場景，“當那兩排閃亮的鋯合金包殼材料出現在大家眼前，看到表面絲毫未被氧化，那一刻，我感覺眼前的鋯合金比黃金還耀眼！”

歷經近四年的“深潛”，項目團隊成功搭建起系統的失水事故性能評價平臺并掌握了試驗方法，突破了失水事故模擬關鍵試驗技術，獲得了國產燃料包殼失水事故工況下的性能數據庫和關鍵模型；共授權發明專利3項、受理發明專利1項，授權實用新型5項，發表論文10余篇；技術自主可控，整體達到國際先進水平，部分國際領先，為自主化燃料組件的入堆安全評審提供了必需的數據和模型支撐。“壓水堆失水事故條件下燃料包殼性能評價技術研究”項目也榮獲了中國核能行業協會科技進步一等獎。

習近平總書記強調，要“敢于走前人沒走過的路，努力實現關鍵核心技術自主可控”。在一路披荊斬棘、攻堅克難的燃料安全性能自主化深潛之路上，原子能院壓水堆燃料安全研究團隊以“以身許國、敢為人先、嚴謹求實”的院訓為座右銘，闖過了多道研發難關，把關鍵核心技術牢牢掌握在自己手中。

面向未來，他們還有著更長遠的目標，“我們將繼續扎實走好當下的每一步，以‘拓荒者’的姿態澎湃向前，在相關領域實現更多的技術突破，努力達到世界領先水平，為燃料自主化發展提供更多的中核方案！” 

（作者：李理達  關璽彤  單位：中國原子能科學研究院）