3月24日上午,中国核电集团第五华龙1号核电机组——福建漳州核电1号机组第一个钢衬里模块吊装,标志着华龙1号批量建设的全面开展。
华龙一号是中国三代核电技术,拥有完整的自主知识产权,符合世界最新的核安全标准,是中国核电创新发展的重大标志性成果。
但关于华龙一号和中国核电发展的讨论一直存在。今天,库叔分享一篇文章,回顾华龙一号的诞生,回顾中国核电事业的艰难发展历程和无数无私奉献的人。
2019年4月,中国人民大学出版社出版的《新火》出版了《望智库书摘》。原文被删除,并不代表望智库的观点。转载时请勿修改原标题,文章末尾保留关于新火的介绍信息和封面。
中国核电的发展试图引进技术,但最终失败了。
从引进路线的角度来看,其失败的原因有很多:美国西屋的高估AP1000技术忽略了从设计图纸到实际产品的真实技术,而不是图纸本身;低估了中国核电行业的技术能力,因为我们不知道中国的核电技术基础在哪里;忽略了统一中国核电技术路线的政治风险;等等。
到目前为止,公众最不清楚的问题是华龙一号技术从何而来。几年前,当华龙一号刚刚浮出水面时,媒体袭了引进路线的说法,称其两条技术路线为都在大亚湾核电厂M在310技术的基础上发展而来。新华社在2019年的一份报告中说:1997年下午,在距离四川成都100多公里的山区,一栋两层的办公楼回荡着激烈的争论。20多名研究人员讨论了中国独立数百万千瓦核电方案的主要技术参数。他们可能很难想象,20多年后种下的种子变成了华龙一号,这是中国第三代具有自主知识产权的核电技术成果。该报告暗示,山洼是中国核电研究设计院的地方,也提到秦山核电站二期主体工程正在建设中,讨论创新地提出了177堆芯的概念。然而,这样的报道仍然没有解释华龙一号的技术来源及其与引进技术的关系。
本文试图回答这个问题:华龙一号的设计基础是秦山二期核电站,秦山二期核电机组的技术能力起源于中国核潜艇动力堆发展的过程。由于华龙一号的技术历史悠久,我们必须回顾历史。
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核潜艇反应堆工程
1958年6月底,毛泽东、周恩来等领导人批准了聂荣宇元帅向中央政府提出的中国自主设计和试制导弹原子潜艇的报告;7月,海军与第二机械部协商成立领导小组;9月,第二机械部在北京原子能研究所(401)成立了导弹核潜艇反应堆工程研究设计机构,海军与一机部联合成立了造船技术研究室,负责导弹核潜艇的总体研究和设计(后来演变为719所);10月,海军政委苏振华率领代表团访问苏联,其使命之一是帮助苏联开发核潜艇。
然而,中国代表团没有预料到苏方不仅不同意帮助核潜艇,甚至不承认自己拥有核潜艇。
然而,中国代表团没有预料到,苏方不仅不同意帮助核潜艇,甚至不承认自己拥有核潜艇。回国后,代表团向中央政府报告了情况,周恩来表达了中央政府的决心:不仅要做原子弹,还要做核潜艇;如果苏联不帮忙,我们就自己做。因此,与大多数高科技产业不同,中国的核动力技术是在没有外国技术来源的情况下发展起来的,研究工作始于学习美国和苏联的教科书。
1959年9月,孟戈非①根据《参考新闻》,赫鲁晓夫在与美国总统戴维营的会谈中吹嘘苏联的核潜艇比美国多,速度快。当时,由于苏联政府不承认有核潜艇,联政府不承认有核潜艇,所以对相关话题守口如瓶。孟戈非和总工程师赵仁凯②、李乐福③等待人们抓住这个机会联专家组组长沃尔比约夫,询问他关于反应堆和核潜艇的问题。沃尔比约夫已经意识到中国和苏联即将分裂,并没有拒绝。他介绍了美国核潜艇的历史、核动力研发的一般程序、反应堆物理、热工设计和反应堆启动时可能出现的问题,以及建造陆地模式堆的必要性。就技术而言,专家个人行为的口头解释是苏联对中国核动力技术的唯一援助。
1959年底,在赵仁凯和李乐福的领导下,根据核潜艇的实际要求,发展到200人的潜艇核动力研发团队设计了一个动力堆设计培训。之所以叫训练,是因为当时没有能够满足设计动力堆要求的试验条件。1960年6月底,他们完成了潜艇核动力方案设计(草案)。27年后,当代中国的官方核工业评论说:当时的方案设计是作为草案报告的,但在后来的实践中没有重大的重复,这证明了它总体上是可行的。这为今后的研发工作打下了良好的基础。更重要的是,当时没有现成的方案设计参考——无论是实物还是纸面设计,但都经受住了核潜艇实际施工的考验。
当时的主要问题是中国的工业制造能力不能满足设计要求。反应堆结构由压力容器、堆内部件(燃料部件及其部件、控制棒及其部件、部件支撑吊篮、驱动机构、压缩弹簧等)组成,涉及复杂的工业制造技术。设计师必须很早开始参与许多设备的开发过程,并一直持续到陆地模式堆的建设。
只举两个例子:一是压力容器由冶金部钢铁研究院、一机部第一重型机械厂、哈尔滨焊接研究所、国防部703所等10多个单位于1958年开发。经过9年的不懈努力,第一台压力容器的制造于1968年由一家重型工厂在715所的配合下完成。第二,燃料元件也从1958年底开始在冶金部北京有色金属研究所、上海有色金属研究所、沈阳金属研究所、原子能研究所等20多家工厂开发。在一系列技术突破的基础上,突破的基础上,于1965年5月成功试制了第一批锆合金燃料元件,随后在原子能所101堆和194堆游泳池堆进行了数年的试验研究。
1961年底,全国经济形势迅速恶化,苏联专家撤退,中国决策者在资源不足的情况下,决定发展核武器压倒一切,二级部门也将核燃料和核武器发展列为一线任务,其他工作包括核电作为二线任务。核潜艇项目于1962年7月启动。孟戈非绕过行政上级,直接找到了海军政委苏振华。在军方的安排下,潜艇核动力的骨干技术团队受到国防科委系统(国防部第七研究院)的保护(该建议得到聂荣珍的同意,后来得到周恩来的批准),被称为715所。从那时起,直到文革时期,这支队伍的隶属关系在军队和二机部之间发生了五次变化,归军时叫715,归二机部时叫北京15。
1964年,国民经济全面改善;10月,中国第一颗原子弹试爆成功。1965年3月,中央专委批准重新启动核潜艇工程(09工程)。根据三线建设政策(即沿成昆铁路线建厂),二机部和北京15所(即715所)选择四川省夹江县青衣江沿岸的山区作为陆地模式堆建设场地。
注:核潜艇反应堆的开发必须首先在陆地上建造反应堆(即陆地模式堆)。只有通过运行评估,复制反应堆才能安装在潜艇上。中国第一代核潜艇的陆一艘船,中国第一代核潜艇的陆上堆称为196堆。】
1965年8月25日,中央专委第13次会议决定同意在四川省夹江县堆放原子能潜艇。二机部立即决定在那里建设一个相对完善的配套反应堆工程研究综合基地,基地代码为909,外部覆盖名称为西南水电研究所。几十年后,909基地的一个山谷被称为电脑中国堆谷。图为909基地,上面写着:核潜艇一万年也要出来!
当时909基地什么都没有。刚来的人住在老乡家,喝稻田和池塘水;之后我盖了草棚,盖了房子,打了井。当地也很封闭,打长途电话一定要去几公里外的小镇邮局,晚上八点半以后才能开北京。从生活区到工地,距离最远的有十几公里,上下班必须坐班车——解放牌卡车。很多人在收到组织通知后转到909工作。但是909在哪里呢?不知道。什么是909?不知道。许多人自愿报名到基地,一些建设单位也纷纷进入。渐渐地,一支名为八千会战大军的队伍聚集在四川夹江的土地上。文化大革命爆发后,全国许多工厂和研究所停产,各级领导干部和技术专家受到批评,09项目协调系统面临瘫痪威胁。核潜艇陆上模式堆是一种复杂的精密装置,集全国26个省市1200多家工厂、研究所、高校生产开发的2.9万多台设备、仪器、仪器、管道、阀门于一体。1967年3月,也陷入政治漩涡的聂荣珍元帅于1967年6月20日在北京民族酒店召开了第三次09项目协调会,见国防科委副主任、七院院长刘华清关于09项目受到冲击的报告。聂荣珍元帅穿着军装,拄着拐杖走进会场时,所有与会者都站起来鼓掌了很长时间。
但这些厂长、书记一回到各自单位,就再次受到冲击,从北京派去检查落实6·20会议精神人员到处受阻,雪片般的告急信再次从全国各地飞往国防科委。在09工程办公室,忧心忡忡的工作人员想出了向各大军区、省市自治区革命委员会发出特别公函的主意。1967年8月30日上午,正在医院治疗的中央军委副主席聂荣珍接到刘华清亲自发来的公函,并在新中国成立以来中央军委发出的第一封特别公函左上角签名。
【注:《特别公函》未经中央军委常委会讨论,也未电脑请示当时主持军事工作的林彪,因此发行风险较大。】
特别公函的内容迅速传达:09项目是毛泽东主席亲自批准的国防尖端项目。任何人或单位都不得以任何借口或理由冲击车间,更不用说因任何原因停止生产了……”。《特别公函》成为尚方之剑,十几个工业部门的火车立刻畅通无阻地驶上轨道,派出的各行各业再也没有人敢阻止;也是大赦令,解放了一大批被关起来的厂长、书记、科学家、工程师;也是动员令,各部门纷纷支持,围绕09项目的庞大机器立即有序运行。几十年后,核动力学院的老人还记得,正是因为这封特别公函,909基地的电报可以将运往其他地方的设备转移到夹江。
为配合陆上模式堆建设,夹江909基地还设计建设了中国核动力第一批大型试验台。在完成196堆初步设计的同时,、爆炸、应力、焊接、水力、化学、控制等15个实验室和设备的设计在完成196堆初步设计的同时,也在北京715所和401所进行。1966年2月,这两个研究所的人员组成了909基地的工艺队,在夹江山区选点。到1968年,大部分试验装置陆续建成,设备安装后立即投入试验工作。这些试验台的设计和建设反映了中国核动力技术从北京到夹江的转移,使909基地成为中国唯一的核动力试验研究基地。加强陆上模式堆的建设。1969年7月27日,经中央军委办事组批准,715所将于8月底前从北京迁至四川。今年9月初的一天,715名留在北京的科技人员和部分家属登上一列人货混装的闷罐车,告别了北京。除了四川,很多人都不知道去哪里。这列闷罐车停了一个星期才到达目的地,他们中的许多人从此永远留在那里。
1969年,模型堆主厂土建施工完成,设备安装开始。关键几个月,施工现场灯火通明,搅拌机声、汽车电机声、施工车嘎嘎声、厨师送加班夜饭的呐电脑喊声一个接一个地相互呼应。当时设备安装非常困难。例如,重达60吨的反应堆压力容器由10多辆大型马力汽车牵引,穿过18公里的山路到达现场;由于没有大型装卸设备,总部采用动员群众的方式,采用推、拉、顶、吊等方式进入工厂。图为第一代核潜艇陆上模式堆场。
1970年4月,中国第一艘核潜艇陆上模式堆安装完毕,迎来了启堆的时刻。7月15日和16日,启堆前,周恩来率领其他领导和专家两次听取军事管理委员会主任王汉亭和工程技术负责人彭士禄④周恩来在组成的赴京汇报组报道,周恩来在报告过程中提到核电,说陆上模式堆奠基 定了