作家张作义肖像画。　　张武昌绘

　　张作义在石岛湾高温气冷堆核电站核岛施工现场。

　　张作义（左）与中国科学院院士王大中在核电工程现场。

　　山东威海荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程外景。　　新华社发

　　2023年12月6日，山东威海荣成石岛湾，中国核能鸿沟迎来奋斗东说念主心的历史性时刻：高温气冷堆核电站示范工程施展参预生意运行。这是大师首座参预生意运行的第四代核电站，标记着中国在第四代核能时候研发和应用鸿沟达到世界最初水平。

　　从2006岁首被列入国度科技要紧专项到总体有打算被批准实施，再到示范工程开工；从工程建立完成并达到临界景色，再到告捷参预生意运行，中国高温气冷堆核电站时候穷苦跋涉了约20年。让我非常自爱的是，手脚该款式总遐想师、专职时候职守东说念主、时候总师和现场副总教唆，我见证并领衔参与了中国高温气冷堆核电站从认识和遐想蓝图到成为无邪施行的通盘经过。

　　“却顾所来径，苍苍横翠微。”我经常回思起那些摩肩相继、昼夜兼程的斗殴岁月，目下清晰出与清华大学核能与新动力时候征询院的共事研讨科罚高温气冷堆时候难题的一个个场景，清晰出与来自华能集团、中核集团以及拓荒制造商等配合股伴并肩斗殴、协力攻关的一件件旧事。

　　咱们自立不休、厚德载物。

　　咱们知难而上、众志成城。

　　咱们不负重托、不辱办事。

　　接纳新式燃料和冷却剂

　　备受宝贵

　　石岛湾高温气冷堆核电站是1979年好意思国三哩岛核电站事故以来建立并商运投产的第一个创新式首台套核电示范工程，一直备受宝贵。与传统核电站一般接纳锆合金棒状燃料和水冷却剂不同，石岛湾高温气冷堆核电站接纳碳化硅包覆颗粒燃料和氦气冷却剂，面对诸多难题。本色上，仅就核燃料研发出产难度而言，在现代工程时候中，无意唯有航空发动机、芯片制造能与之比拟。

　　完成辐照考试是石岛湾高温气冷堆核电站碳化硅包覆颗粒燃料濒临的盛大挑战之一。反馈堆堆芯材料，尤其是核燃料要达到使用条款，必须先在与本色核反馈堆运行沟通辐照环境下，接收全寿期锤真金不怕火。这种辐照锤真金不怕火要进行屡次，不仅时候难度极高，而且耗资大，践诺周期很长。

　　核安全监管是和平愚弄核能的基石。中国业已构建了完备的国度核安全监管体系，遮掩核电厂址聘用、建造许可证披发、核电拓荒的遐想和出产制造、核电运行、核电从业东说念主员的培训等全经过。石岛湾高温气冷堆核电站悉数时候创新王人是在严格战胜国度核安全监管圭臬温和序基础上达成的，这既充分保险了核电站的安全性，也决定了鞭策每项时候创新王人濒临极其严苛的安全圭臬温和序的锤真金不怕火。

　　在实验堆基础上建立示范工程

　　骁勇进步

　　中国高温气冷堆核能时候研发始于20世纪80年代初，在中国科学院院士王大中等的带领下，清华大学初始先进核能时候研发，依托国度“863”认识扶持于2000年建成10兆瓦高温气冷实验堆。

　　我从2001岁首始担任清华大学核能与新动力时候征询院院长并主办相关办事。2003年，清华大学10兆瓦高温气冷实验堆建成运行后，相关部门初始推敲推动建立一个工业限度放大数十倍的模块式高温气冷堆核电站手脚示范工程。同庚，清华大学与中国核工业集团联结创立了中核动力科技有限公司，手脚产业化合作平台。第二年，中国华能集团、中国核工业集团与清华大学签署联结条约，组建华能山东石岛湾核电有限公司手脚款式业主公司。各方精诚合作，初始联袂鞭策示范工程落地。

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　　多方纵脱扶持高温气冷堆核电站示范工程建立。原国防科工委的核能开发款式在工程遐想方面赐与扶持，原国度电力公司在工程时候有打算聘用征询方面提供撑持。2005年，高温气冷堆核电站示范工程总体时候有打算基本完成，并签署了业主合作条约，笃定山东荣成石岛湾为款式选址地，组建了产业化合作团队。2006年，高温气冷堆核电站示范工程款式被列入《国度中弥远科技发展认识纲领（2006-2020）》，成为16个要紧专项之一“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”的分项，中国第四代核能时候创新由此进入示范工程建立新阶段。

　　示范工程建成商运投产

　　玉汝于成

　　2012年12月9日，高温气冷堆核电站示范工程在石岛湾浇筑第一罐混凝土，施展拉开建立序幕。在而后10年间，咱们产学研合作团队在国务院关连部委和国度动力局的率领下，饱经沧桑，攻克沿路说念难关，迎来一座座工程建立里程碑：2015年，现场土建工程全部完成，厂房封顶；2016年3月和9月，两台反馈堆压力容器区分制造完成并在石岛湾现场装置就位；2018年5月和10月，首台燃料装卸系统和2套堆内构件装置完成；2020年10月19日，首堆一趟路冷态功能考试一次告捷；2021年9月，工程建成并达成初次临界；2023年12月，凯旋完成168小时持续运行观望，初始投产运行。

　　在咱们所攻克的示范工程诸多时候难关中，有两说念不错名列现代最为勤奋的核电时候行列。

　　沿路难关是无数目出产碳化硅包覆颗粒球形核燃料元件。该球形燃料元件每件有1.2万个三层包覆TRISO型燃料颗粒，用来包容核裂变产生的辐射性物资，每个颗粒直径不到1毫米。阐述测算，骄傲示范工程对包覆颗粒的需求，年产能须达到30万个球形燃料元件、36亿个包覆颗粒。

　　为了科罚包覆颗粒球形核燃料元件大限度工业制造难题，咱们在清华大学事先建立了一条原型出产线，进行全范围的本色运行考试，之后将批量出产出的燃料元件样品送到挑升的高通量反馈堆中开展辐照锤真金不怕火并取得了很好效果。以清华大学上述时候为依托，由中国核工业集团主办，在内蒙古包头朔方核燃料公司开工建立了大师限度最大的碳化硅包覆颗粒核燃料元件工场，科罚了示范工程核燃料元件自主制造问题。访佛的碳化硅包覆颗粒核燃料出产厂在好意思国于2022年晓谕开工建立。

　　另沿路时候难关是掌抓反馈堆用氦气冷却时候及研制一系列关连首台套中枢环节拓荒。氦气是一种原子量仅多于氢气的小分子惰性气体，极难密封，在工业上被用作探伤裸露的气体。要把几万标方的氦气包容在一个运行压力为70个大气压、装有多样拓荒的反馈堆里，是个盛大的工程时候挑战。咱们在反馈堆用氦气冷却及氦气密封上作念了巨额征询和考试，告捷科罚了这一难题。石岛湾高温气冷堆核电站经过运行锤真金不怕火，标明氦气密封骄傲遐想要求，达到非常高的水平。

　　为了梗阻反馈堆用氦气冷却环节时候，咱们在清华大学昌平基地建立了一个大师限度最大的、热功率达到10兆瓦的大型氦气工程实验次序。该次序不错模拟反馈堆的高温高压氦气环境，用于测试工场中试制的首台套大型拓荒，举例主氦风机、蒸汽发生器、燃料装卸系统、斥逐棒、招揽球系统等，让它们在进反馈堆之前完周详工况万古刻锤真金不怕火。这个氦气工程实验次序，是达成氦气冷却时候梗阻的主要撑持性次序。关连装备经过氦气环境考试一朝被发现存问题，就必须更新遐想，复返工场翻新，之后再进行考试。如斯走动，直到彻底妥当要求。

　　咱们在上述经过中遭遇了好多长途。有的是世界首台，必须正面强攻；有的是原本遐想的有打算不妥当工程化，需要变更；还有的是国际有私有时候能完成，而国内短期无法梗阻，必须另寻他途。

　　玉汝于成，功不唐捐。咱们凭着勇攀岑岭、敢为东说念主先的创新精神，凭着集智攻关、趋附配合的协同精神，科罚一个又一个科技难题，研制出世界创新式首台套的中枢环节拓荒，变成了一批自主学问产权，达成了一系列从图纸到施行的环节科技梗阻。

　　为第四代核能奠定基础

　　赢得点赞

　　石岛湾高温气冷堆核电站建立建立在海表里引起关心，赢得豪爽报说念和指摘。

　　在两院院士评比的2023年中国十大科技进展中，石岛湾高温气冷堆核电站商运投产告捷入选。在2024年世界两会的《政府办事论述》中，石岛湾高温气冷堆核电站凯旋投运被视为中国第四代核电机组等高端装备研制取得长足进展的代表性建立。

　　国际原子能机构总办事在庆祝该核电站投产的贺信中示意，手脚大师首座参预生意运行的球床模块式高温气冷堆核电站，石岛湾核电站参预商运恰逢表象变化大会召开之际，极地面饱读励了国际核工业界。对石岛湾核电站商运投产，路透社刊发了题为《中国启动大师首座第四代核反馈堆》的报说念。《华尔街日报》在关连报说念中指出，一个愈加安全和高效的下一代反馈堆在中国东部初始生意运行，让该国在核能鸿沟取得最初上风。《经济学东说念主》刊文指出，石岛湾高温气冷堆核电站是第四代核反馈堆的一个例证，科学家们但愿这些第四代核反馈堆能够更安全、更高效地发电；许多国度王人在努力开发它们，但唯有中国领有一座生意限度的核电站；中国通过实考据明，第四代核反馈堆的表面安全上风在实践中是灵验的。

　　获批建立后续生意化机组

　　夙昔可期

　　石岛湾高温气冷堆核电站为第四代核能时候的开发和应用积存了告捷劝诫，为后续款式建立开辟了稠密说念路。

　　2024年8月，中核集团江苏徐圩核电一期工程取得国务院核准，建立1台60万千瓦级高温气冷堆核电机组与两台华龙一号核电机组，共同为化工园区提供高温高压蒸汽及发电，这标记着后续生意化高温气冷堆核电机组建立办事进入实施前期阶段。阐述认识，该工程建成后将年提供工业蒸汽3250万吨，发电非凡110亿千瓦时，减排二氧化碳1960万吨。

　　值得一提的是，石岛湾高温气冷堆核电站是国际模块化袖珍反馈堆建立建立的新锐代表。阐述国际原子能机构最新公布的信息，大师正在开发的模块化袖珍反馈堆非凡68种，有两座也曾建成并进入运行阶段，而中国的石岛湾高温气冷堆核电站即是其中之一，而且是现在大师独一接纳第四代核能时候的模块化袖珍反馈堆，引颈国际模块化袖珍反馈堆的发展。

　　从实验堆到工业示范电站，中国核电科技办事者在高温气冷堆核电时候创新鸿沟奋勉攀高了约20载。咱们赓续奋斗，逆水行舟，把对故国的酷暑深情，把对科学真谛的探索神色，融入科技强国建立和中华英才伟大恢复的大业中，终于到达国际核电科技发展最前沿。走笔至此，我思抒发感谢之情，感谢与我共同奋斗的团队成员，感谢悉数合作伙伴。

　　核能创新永无绝顶，核能和平愚弄远景无尽。让咱们赓续联袂奋斗，进一步普及和完善高温气冷堆核能时候，为鞭策强核强国建立作出更大孝敬。

　　（作家为高温气冷堆核电站国度科技要紧专项总遐想师，清华大学核能与新动力时候征询院总工程师、原院长）

　　

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