京郊燕山脚下Q静卧着一座核城——中国原子能U学研究院?/span>
q是中国原子能科学的发祥地。上个世U五十年代末Q中国第一座重水反应堆p生在q里?/span>
如今Q我国第一座实验快堆巍然耸立在核城的西南角。它标志着我国W四代核反应堆徏讄W一步已l成功迈q?/span>
领衔建造这座实验快堆的dE师Q是中国工程院院士、中栔R团快堆首席专家、国家能源快堆工E研发（实验Q中心学术委员会MQ徐銤。他告诉记者，我国是世界上W?个拥有第四代核反应堆——快堆技术的国家。我国快堆工E发展的W二步——示范快堆，作ؓ国家重大核能U技专项Q已?017q?2?9日在徏霞正式开工?/span>
快堆的意义何在？“首先发展增D堆的国家将在原子能事业中得到巨大的竞争利益Q会建增D堆的国Ӟ实际上已永远解决了它的能源问题。”世界著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者费c的话，影响了徐銤一生?/span>
“目前，世界上商业运行的450台核甉|l大多是W二代核늫。”徐銤说Q“进入新世纪Q全世界核能技术领先的国家都在竞相研发W四代核甉|术。作为第四代核电(sh)站的快堆Q是我国发展可持l的清洁能源的必焉择。?/span>
中国实验快堆
徐銤院士在中国实验快堆主控室
徐銤寄语Q“中国发展需要快堆。?/span>
【h物案?/span>
徐銤Q?937q?月出生于江苏扬州。生肖属牛，生日为农??6日，民间又称为“春耕牛”。徐銤亦以此豪，总“春耕牛”自勉自励?/span>
1961q_徐銤从清华大学工E物理系毕业Q进入二机部北京601所Q即中国原子能科学研I的前w）?970q_他参加了我国W一个快堆零功率装置——“东风六号”的启动实验?971q又奉命丑֮从北京迁往四川Ҏ(gu)?995q?2月，他担d家?63计划”中国实验快堆dE师?011q?月，实验快堆成功q网发电(sh)。是q_?4岁的他当选ؓ中国工程院院士?017q_荣获首届全国创新争先奖章?/span>
中国实验快堆模型
“我们ؓ国家快堆Q是‘替天行道’啊Q?/span>
徐銤是中国快堆事业的开拓者和奠基Z一?/span>
但对大多C外h士来_快堆Q是个全焉生的概念?/span>
中国实验快堆(CEFR)的全U是“钠冷快中子增殖反应堆”。在实验快堆一楼大厅里Q记者见C一座快堆的模型?/span>
“实验快堆的d器高12cI直径8c뀂中间的堆芯装有81?角型的燃料组Ӟ每盒lg中有61根燃料棒。每个燃料棒上还有绕丝，以保证导热的钠液可以入。”中国原子能U学研究院dE师、研I员张东辉介l说Q“如有燃料棒需要更换，快堆q可以实现封闭式换料。?span style="color:blue">
快堆L室正面墙上，中间?个大屏幕Q可昄操纵员关注的pȝ信息。屏q两侧的仪表讑֤Q显C着整个快堆200多个子系l的实时工作状况。大厅中央有2排控制台Q由值班长和3名操U员分头负责Q可对反应堆、主要分pȝ和机?sh)设备实施操控?/span>
快堆与第二代、第三代核电(sh)站相比，优势I竟何在Q?/span>
投n快堆研发50q的徐銤院士告诉记者，快堆有两大特点：“一是它能增D易裂变核燃料。自然界的天焉Q只有铀-235才是易裂变核燃料Q但它在铀矿中的丰度只有约0.7%Q而不大能裂变的铀-238却在天然铀中占?9.2%以上。在W二、第三代压水堆中Q铀-238是无法发生裂变反应的Q而在快堆中，核燃料是钚和铀-238Q钚裂变释放的快中子会被装在反应区周围的铀-238吸收Q又变成能裂变的钚，且生成的钚比消耗掉的还要多Q裂变反应就此@环持l下去，UC为‘链式反应’，快堆也因此称为‘快中子增殖反应堆’。它真正消耗的是占?9.2%以上的铀-238。在快堆的闭式燃料@环系l支持下Q它把铀资源的利用率从压水堆?%左右提高?0%以上。由于利用率的提高，更的铀矿也值得开采。如此，׃怕经可采铀资源的有限性，能保证核?sh)长期应用。?/span>
仅此一点就不可觑。张东辉告诉记者，一座百万千瓦的压水堆核电(sh)站，在其60q寿命周期内需要大U?万吨天然铀用作燃料?/span>
Ҏ(gu)有关世界能源l织之前公布的数据，地球上无论是xa、天然气、煤炭，q是铀矿的现存储量Q可开采年份大多在100q以内，而快堆如果能铀资源的利用率提高60-70倍，q对国家的能源安全是巨大的A(ch)献，q可大大减少二氧化碳的排放?/span>
“快堆的W二个特Ҏ(gu)Q快堆中的快中子可以把压水堆用过的核燃料中的高放长寿命次锕系核素镎、镅{当燃料裂变掉，攑և热能发电(sh)Q变废ؓ宝。不仅如此，压水堆用q后的燃料中长寿命裂变物如?129和碍-99{还可以在快堆中嬗变掉，变成一般的短寿命裂变物，或变成稳定同位素。所以快堆可使原来需要作地质贮存的高攑ֺ物量大大减少Q降低地质变动下环境受放性污染的风险。?/span>
q让记者顿(zhn)，Z么徐院士常对他的学生_我们发展快堆是“替天行道”。之前的压水堆核늫乏燃料里的钚和锕pL素（MAQ要存放300-400万年Q才能达C天然铀同等的低攑ְ水^。而快堆的一般裂变物，只要300-400q_p与天焉的放水q一样低Q极大地降低了其贮存的风险和成本。而且Q据专家初步估算Q一座焚烧快堆可嬗变?-10座相同功率的热堆产生的MA量（x持比?-10Q?/span>
“快堆是真正的清z能源，以最的环境代h(hun)帮助人类实现可持l的发展Q”徐銤笑着_“国家是天，人民是天Q我们发展快堆，真是为国家‘替天行道’啊Q?/span>
“最困难ӞL起周ȝҎ(gu)50公斤铀?/span>
扬州人有句老话Q“从看八十。?/span>
徐銤生下?个月Q宛q__卢沟桥事变爆发，中华民族C最危险的关头。国隑ֽ_父亲徐戡l他的头生子起了个名字“銤”。“我父亲后来Ҏ(gu)_当时国家要抗战，但既~钱又缺_，所以v了个‘銤’字Q既有钱Q也有米Q就是希望国家能强大。?/span>
徐銤Q右一Q幸的一家四?/span>
“銤”在化学元素表上排序76受徐戡化学造诣颇深Q抗战爆发前Q在上v水利学校当化学老师。他4个子女的名字都以化学元素命名Q小儿子取名“铱”，大女儿叫“铂”，女儿就叫“铀”?“我父亲?柜子的化学试剂和烧杯Q但日本兵进MhQ一颗炸Ҏ(gu)我父亲的书和仪器都炸掉了。”徐銤说Q“于是，父亲携家带口逃到扬州Q当中学老师。后来日军又占领了扬州，父亲怕日本hgd炸药Q就在公开场合故意‘手抖’，拿不了试，于是改当了数学教师。?/span>
但父亲对化学的爱好，q是在徐銤的心中播下了种子。他3岁v学父亲P用加了墨汁的水在烧杯里倒来倒去。他清楚地记得，当时C到雪pQ父亲就从玉花里萃取香_，让孩子们把干净的雪捧进盆里化水Q然后再做成雪花膏?/span>
“我父亲是个了不L人。”徐銤对记者说?955q他高考时Q清华大学希望他去读工程物理p，徐銤以ؓq是“做工程的”，说没兴趣。还是父亲告诉他Q“工E物理是为国家研I核工程的。中国要是没有核武器Q就要被人家。”这一句话Q点醒了徐銤?/span>
q一届的清华本科M6q_1961q_徐銤走进?01所。当?01所汇聚了吴有训、钱三强、王淦昌、彭桓武、朱光亚、王承书{一代领军h物，徐銤不仅亲见他们骑着自行车上下班的n影，q听q他们不教Ԍ深受感染?/span>
当年׃强院长的办公|如今是原子能院堆工部的所在地Q老楼的神늊?/span>
1965q_徐銤W一ơ听说了快堆q一国际前沿N?q后Q他正式q入快堆的科研队伍。?964q_我国刚爆怺W一颗原子弹Q高?gu)铀十分紧缺Q但周恩来ȝq是Ҏ(gu)?0公斤羃铀用于我国W一个快堆零功率装置‘东风六号’的启动实验。”徐銤告诉记者说Q?970q??9日夜?1点多Q零功率装置辑ֈ临界。那天正好我值班Q大家激动啊……?/span>
虽然“零功率”ƈ不是l对没有功率Q只是功率低?00瓦，但就是这小一步，却让快堆像中子一样在他的心中不断地裂变增D，再也停不下来了?/span>
成功的\上L遍布荆棘Q国家和个h都是如此?971q_一道调令，快堆的300多名研究人员全部从京郊房p往四川Ҏ(gu)Q一?6q。“这16q_是我U研生中最艰难的日子。”徐銤坦诚道?/span>
当时正值“文革动乱”，U研也没有了目。老专家戴传曾(zhn)?zhn)叮嘱徐銤_“你千万别把快堆的事情放掉，在那里要多多跟踪了解国外的快堆是怎么发展h的。?/span>
q一句话拨云见日Q让在夹江的山沟沟里隑־见到太阳的徐銤心中豁然开朗。夹江虽然没有食堂，所q的q有个图书馆Q这是科技信息的泉|为徐銤连接v了北京和世界。山里木头多Q别人无所事事买木头打家具Q他却拉着核燃料元件组的同事整天钻图书馆研I快堆的文献。在那里Q徐銤他们竟然还q行了快堆最初的理论设计和工E设计，做了一个快堆的易模型?/span>
徐銤l快堆年ȝU研人员上课
让徐銤最痛心的，不是Ҏ(gu)生活条g的艰苦，而是一大批同事因各U原因离厅R最初的300多h只剩?08人?0q代初，徐銤自己也曾有一个可以去竞聘国际原子能机构的职位的好ZQ但他没有动心。他对同事和家h_“我们这么大一个国家怎么能没有快堆呢Q在我国U研l费匮乏、高?gu)铀十分紧缺的时候，周ȝ曄?0公斤高浓铀l我们做实验。每当想赯D往事，我L到心里沉甸甸的。如果不取得像样的研I成果，我是不会d的。?/span>
正是q䆾沉甸甸的责Q感，托v了中国的快堆?986q的春天Q徐銤奉召来到北京，参与国家?63”高技术项目的x。当徐銤代表快堆目汇报Ӟ他从理论设计到工E设计，厚积薄发地娓娓道来，赢得了一致公认的好评Q快堆因此列入了?63”国家科研计划，l于上马了?/span>
1987q_徐銤和他快堆l的成员正式从夹江班师回朝?/span>
“我们必M证徏讄是绝对安全的快堆?/span>
快堆虽然列入了国家?63”计划，但ƈ不意味着发展从此一马^川?997q_正当实验快堆q入初步设计的时候，一则“法国超凤凰快堆늫寿终正寝”的消息Q引发了一些h的质疑：“你们怎么敢在首都北京建快堆，万一Z怺故怎么办？?/span>
每当遇到质疑和诘难，徐銤׃上到下、八方奔走地去解疑释难，做快堆的“科普”工作?/span>
其实Q这个问题徐銤他们何没有想q。徐銤说Q“快堆的安全性，一直是我们首要解决的核心问题。早在夹江的时候，我们在研究快堆的安全性，如遇到意外情况，堆芯会不会烧I？在不同的环境下，攑ְ性会不会泄露出来Q我们的l论是，快堆在安全性上也是核能领域的‘优{生’，而且我们采用的钠冷快堆，又是技术最成熟的堆型。?/span>
U观世界核能发展中的意外事故Q无外乎三种cdQ反应堆不能停堆Q堆芯的热量无法有效C堆内导出Q从反应堆中泄露出的攑ְ性物质没能包容在늫内部Q进入了늫之外的公q间?/span>
徐銤_“对q几U事故的预防Q正是快堆比其他堆型更优之处Q首先，在钠冷快堆中Q我们将反应堆设计ؓ负反馈的堆芯Q依靠自w的温度参数变化能‘自动’降低反应堆功率。快堆控制棒lg里所装棒束落下行E比压水堆要短，q且׃快中子反应原理决定，一旦只要有1个棒束落下就能对全堆造成停堆效果。我们的快堆设计?套停堆系l来保障反应堆能够成功停堆，其中?套是非能动的停堆pȝ。?/span>
徐銤院士在介l实验快堆的特点
他边l记者画一张实验快堆的l构C意图，Ҏ(gu)点讲解：“我们的实验快堆采用‘钠-?水’三回\设计。位于核岛的一回\Z体化池式l构Q池子中装满了两三百吨钠涌Ӏ金属钠在常温下是固体的Q但加温?8℃就会融化，变成液体。ؓ什么我们不用水来导热，而用钠来导热Q因为水的导热率只有0.577Q而钠的导热率?1.2Q纳的导热率是水?00多倍。正因ؓU的导热率如此之高，所以它会把堆芯中的热量q速导出，不仅可将核岛的热功率最大化地{化ؓ?sh)功率，而且可同时有效地控制温度Q不会因堆芯无法散热而烧坏。?/span>
实验快堆堆芯下方是低温钠Ԍ堆芯的入口温度是360℃，堆芯上方的出口温度是530℃。二回\的蒸汽温度是480℃，q些都远q低于钠在常温下的沸?81.4℃。因此，一回\内只需要保护气体氩气有微微正压卛_Q这点微压对堆容器是非常安全的?/span>
实验快堆q采用了不依赖外部电(sh)源和人工操纵的非能动余热导出pȝQ其热交换器和空冷器q接Q完全依靠自然对和自然I气循环导出余热Q从Ҏ(gu)上解决了余热排出N?/span>
徐銤院士向比L茨等来宾介绍中国快堆
徐院士介l中国实验快堆的情况
日本岛核电(sh)站大事故的原因，是因ؓ啸破坏了电(sh)力供应，D无法启动水܇用水l核堆降温，最l堆芯熔化烧I，引发高温蒸汽爆炸Qo攑ְ性物质溢出扩散。而实验快堆的非能动余热导出系l因不需要电(sh)力和人工q预Q可从根本上避免cM事故的发生?/span>
参与设计的俄|斯专家原本这非能动余热导出系l设|在二回路的道上。而徐銤根据“以我ؓ主，中外合作”方针，坚持非能动余热导出pȝ直接建在d器的一回\内，一旦发生故障，不必再h工一个个打开阀门，可确保系l立卌d动响应?/span>
仅此Q双方专家就在谈判桌上各执一词，互不相让。历l?ơ谈判，俄方才接受了徐銤的设计方案。实验证明，q一创新不仅可行Q而且使安全性更为可靠。张东辉_“徐院士的方案我国快堆成ؓ世界上第一个唯一采用此方式排Z故余热的快堆。因此与世界上已建快堆相比，它是最安全的一座快堆。?/span>
在全体快堆h的努力下Q?010q??1日快堆首ơ界；2011q??1日快堆ƈ|发?sh)，标志着我国成ؓ世界上第8个拥有快堆技术的国家Q?014q?2?8日，快堆实现了满功率72时q行。该堆热功率?5万千瓦，?sh)功?0万千瓦?/span>
“我们的快堆是一个低压系l，即在最严重的事故情况下Q安全壳内的压力升高也很，使得比较Ҏ(gu)把放性物质包容在安全壛_Q不会扩散到厂区以外。”徐銤说Q“在正常情况下，我们的快堆每q最大放性ؓ0.05毫西?仅ؓ国标0.25毫西弗的五分之一。?/span>
徐銤反复Q实验快堆的建成是全体设计者和者的功劳。该N研究p?1，其中国家U技q步?，已获专利80余项?/span>
院全景（?霍飒彤）
张东辉告诉记者，截至?018q年底，我国投入商业q行的核甉|l共44収ͼ装机定w44.6百万千瓦Q我国核늚q发?sh)量?7914.20亿度Q仅占全国发甉|量?.22%Q大大低于全球发甉|量中核?sh)占?0%的^均水qIq说明我国发展核늚I间巨大?/span>
记者手?/span>
从心底里喜欢q春?/span>
在中国原子能U学研究院的中心花园里，矗立着׃强和王淦昌这两位老院长的塑像Q早春的阛_z在塑像和翠柏上?/span>
60多年来，共有60多位两院院士在此建功立业。他们似星闪耀Qo然v敬?/span>
耄耋之q的徐老，一头银发，_矍铄Q面色红润，w板W挺Q语aq默Q略带江南口韟뀂聊得兴hQ朗声大W；要紧之处Q迅速地在笔记本上查出关键数据，思\清晰。那W记本上的字体，清秀端庄Q真的是字如其h?/span>
徐銤院士正在接受记者的采访。（摄／郑蔚Q?/span>
告辞徐老和他夫人，见那辆从四川Ҏ(gu)带回北京的“永久”牌载重自行车，依然停在他家门外的墙辏VRw上一张黄色的牌照“京房山0078009”，格外醒目。掐指算来，徐老骑着它风里来雨里去，已有46个春夏?/span>
“徐老来上班Q按规定院里要派车的Q但他坚持骑自行车。这让我们很担心Q因Z生活区到工作\HR多，已发生过多v交通事故。”张东辉告诉记者?/span>
“他们都反对我骑自行车，”徐老笑着_“我?0岁以后就不骑车了Q要出门C西我推着自行车去。?/span>
记者本惌徐老拍一张推着自行车的照片Q不料天上淅淅沥沥下起雨来?/span>
春雨来了。这一夜，北京胡同里的x被这雨丝滋润着。翌日一早，枝条上就萌出了一排排嫩芽?/span>
“春耕牛”，从心底里喜欢q春雨呢?/span>
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