2019年10月9日上午11:05分，隨著控制棒緩緩升起，我國首座鉛鉍合金零功率反應(yīng)堆——啟明星Ⅲ號，在中核集團(tuán)中國原子能科學(xué)研究院實(shí)現(xiàn)首次臨界，并正式啟動(dòng)我國鉛鉍堆芯核特性物理實(shí)驗(yàn)，這標(biāo)志著我國在鉛鉍快堆領(lǐng)域的研發(fā)跨出實(shí)質(zhì)性一步，進(jìn)入工程化階段。同時(shí)也意味著我國在鉛鉍快堆研發(fā)領(lǐng)域已躋身國際前列。
國防科技工業(yè)局等相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)見證了這一重要時(shí)刻。中核集團(tuán)黨組成員、副總經(jīng)理曹述棟在現(xiàn)場宣布了啟明星Ⅲ號首次臨界成功的重大信息。中國工程院院士徐銤出席見證儀式。
啟明星系列零功率堆，是中核集團(tuán)為開發(fā)先進(jìn)反應(yīng)堆工程技術(shù)而自主設(shè)計(jì)和建造的國內(nèi)唯一的重要反應(yīng)堆物理實(shí)驗(yàn)平臺。啟明星III號針對鉛鉍反應(yīng)堆工程技術(shù)目標(biāo)，歷時(shí)近兩年建成。該反應(yīng)堆瞄準(zhǔn)鉛鉍快堆工程化重點(diǎn)難點(diǎn)問題，在大尺寸鉛鉍合金冷卻劑材料中準(zhǔn)確構(gòu)建了核燃料和鉛鉍合金冷卻劑材料交互方式，更加準(zhǔn)確地模擬鉛鉍反應(yīng)堆的堆芯物理特性;配備了基于不同原理的多套非能動(dòng)安全停堆系統(tǒng)，固有安全性強(qiáng);實(shí)現(xiàn)了集成化控制、運(yùn)行和數(shù)據(jù)采集，運(yùn)行與操作更便利，配備了多套實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)，能夠獲取豐富精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
此前，我國首座快熱耦合ADS次臨界反應(yīng)堆——啟明星I號于2005年7月在原子能院建成臨界，并成為國際原子能機(jī)構(gòu)開展ADS實(shí)驗(yàn)研究的基準(zhǔn)裝置。啟明星II號鉛基雙堆芯零功率裝置于2016年12月在原子能院成功實(shí)現(xiàn)臨界。
據(jù)了解，原子能院數(shù)十年來致力于包括鈉冷快堆在內(nèi)的液態(tài)金屬冷卻快堆技術(shù)的開發(fā)，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。自主開發(fā)的小型鉛鉍快堆已經(jīng)基本具備工程化條件。啟明星III號成功實(shí)現(xiàn)臨界后，將開展一系列實(shí)驗(yàn)工作，取得的堆芯核參數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將直接用于各型號鉛鉍反應(yīng)堆工程化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)核數(shù)據(jù)的宏觀檢驗(yàn)、堆芯設(shè)計(jì)與安全分析方法的全面驗(yàn)證，以及反應(yīng)堆運(yùn)行技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，將為我國在先進(jìn)反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域盡早達(dá)到世界領(lǐng)先水平做出基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性貢獻(xiàn)。
同期聲
移動(dòng)式小型鉛鉍反應(yīng)堆核電源走進(jìn)現(xiàn)實(shí) 指日可待
10月9日上午11時(shí)，中核集團(tuán)核臨界安全中心鉛鉍零功率反應(yīng)堆主控室座無虛席，電腦屏幕上不斷上揚(yáng)的數(shù)據(jù)線、緩緩升起的控制棒牽動(dòng)著所有人的心。11:05分，當(dāng)中核集團(tuán)黨組成員、副總經(jīng)理曹述棟宣布：我國首座鉛鉍零功率反應(yīng)堆—啟明星Ⅲ號首次臨界成功時(shí)，現(xiàn)場爆發(fā)出一片掌聲。鉛鉍反應(yīng)堆及零功率實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人楊紅義以及團(tuán)隊(duì)人員笑逐顏開。
“啟明星Ⅲ號首次臨界成功，標(biāo)志著我國在鉛鉍堆堆芯關(guān)鍵技術(shù)上取得里程碑式重大進(jìn)展，也標(biāo)志著我國鉛鉍快堆研發(fā)從物理基礎(chǔ)研究階段進(jìn)入工程階段。”振奮人心的成果讓楊紅義感慨不已，亦讓其憶起鉛鉍堆多年研究歷程。
這一回憶就追溯到20年前。彼時(shí)，原子能院啟動(dòng)了ADS和鉛鉍反應(yīng)堆相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作，歷經(jīng)多年發(fā)展積累了多座鉛鉍反應(yīng)堆研究設(shè)施，豐富的設(shè)計(jì)軟件和關(guān)鍵領(lǐng)域核心人才技術(shù)基礎(chǔ)。“鉛鉍快堆是世界上先進(jìn)核反應(yīng)堆的代表，我們把鉛鉍快堆研究成功，我國將在世界新一代核反應(yīng)堆的研發(fā)中占據(jù)引領(lǐng)地位?！睏罴t義介紹。與此同時(shí)，在國家和中核集團(tuán)發(fā)展戰(zhàn)略需求牽引下，我國啟動(dòng)快堆及閉式燃料循環(huán)發(fā)展計(jì)劃。大背景以及科技創(chuàng)新的不斷進(jìn)步，讓屬于液態(tài)金屬冷卻快堆的鉛鉍快堆研發(fā)不斷取得新進(jìn)展。多年來，除了啟明星系列零功率反應(yīng)堆以外，原子能院還先后建成了多座鉛鉍冷卻劑臺架，以用于材料腐蝕、綜合性能試驗(yàn)、系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行驗(yàn)證?！?0年不容易，我們爬坡過坎，熬了很多夜、吃了很多苦，但最終獲取了很多寶貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，取得了里程碑節(jié)點(diǎn)，所有的付出是值得的?！?
而多年的執(zhí)著研發(fā)，正是源于“鉛鉍快堆有著諸多優(yōu)勢。”楊紅義介紹，鉛鉍合金熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高，相比傳統(tǒng)的反應(yīng)堆，具有更高的固有安全性和抵御嚴(yán)重事故的能力，更高的能量密度和更長的運(yùn)行壽期。在應(yīng)用方面，既可以設(shè)計(jì)為百萬千萬級的大型電廠，也可設(shè)計(jì)為兆瓦級小型模塊化核電源。
“它能有多小呢，公路上跑的汽車就能運(yùn)載它，是真正的可移動(dòng)核電源。”楊紅義說。
其自身的優(yōu)勢，以及核工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求讓中核集團(tuán)早早就將其列為重點(diǎn)。目前，“鉛鉍冷卻反應(yīng)堆作為一種新型的快堆技術(shù)，已經(jīng)列入中核集團(tuán)的研發(fā)重點(diǎn)?！痹谖覈鬃U鉍合金冷卻反應(yīng)堆首次臨界儀式上，曹述棟指出，“要以2025年完成小型鉛鉍堆示范堆建設(shè)為階段目標(biāo)，盡快實(shí)現(xiàn)小型鉛鉍堆工程技術(shù)突破，形成型號譜系化開發(fā)能力和批量化生產(chǎn)應(yīng)用能力，為我國在先進(jìn)反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域盡早達(dá)到世界領(lǐng)先水平作出創(chuàng)新性貢獻(xiàn)?！保ê好担?
