在中核集團中國原子能科學研究院，中國實驗快堆

我國第一臺回旋加速器

北京西南郊的房山區(qū)，有一座因核而建的小鎮(zhèn)——新鎮(zhèn)，被譽為我國核工業(yè)“搖籃”和“老母雞”的中核集團中國原子能科學研究院(下稱“原子能院”)就坐落于此。

87歲的蘇興普經(jīng)常在原子能院生活區(qū)里散步。62年前，當他“一頭霧水”地從東北連夜調(diào)往北京時，怎么也沒有想到，自己乃至后輩的命運會與中國的核事業(yè)緊密相連。

彼時，這里還是荒郊野嶺，1958年第一座重水反應堆和第一臺回旋加速器的建成，開啟了中國的原子能時代，于敏、王淦昌、鄧稼先、朱光亞、陳芳允、錢三強、彭桓武這些后來聞名中國、獲得“兩彈一星”功勛獎章的科學家在此“以身許國”。

如今，“一堆一器”都已安全停閉或退役。原子能院已擁有自主研發(fā)的“多堆多器”，實現(xiàn)多元化應用，還先后派生或援建了14個核科技骨干單位，上萬名科技人才從這里奔向全國，中國核工業(yè)走出了一條真正屬于自己的創(chuàng)新之路。

“一堆一器” 開啟中國原子能時代

走進原子能院科研生產(chǎn)區(qū)中心位置，在一座紅色的廠房前，一塊三米多長、兩米多高的藍綠色“大塊頭”十分顯眼，這便是我國第一臺回旋加速器的主磁鐵。穿過錢三強、王淦昌兩位科學家雕像所在的花園，與之東西遙遙相望的是我國第一座重水反應堆。

核科學技術的發(fā)展，離不開大型基礎性核設施，中國的原子能時代，正是從這“一堆一器”開啟。

20世紀50年代初，我國的核工業(yè)可謂是“一窮二白”。時任中國科學院近代物理研究所副所長的錢三強認為，要迎頭趕上，應從基礎研究抓起。但當時不僅科研人員極少，而且連回旋加速器、核反應堆等必要的設備也沒有。

1955年，黨中央作出了創(chuàng)建中國原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策，并決定從蘇聯(lián)引進一座熱功率7000千瓦的重水反應堆和一臺磁極直徑1.2米的回旋加速器，在它們“安家”的地方建設綜合性原子能科學研究新基地，也就是今天的原子能院。

現(xiàn)年85歲的曾鳳英曾擔任專家翻譯，她清晰地記得基地選址時第一次來到這里的情形。“什么都沒有，只能看到野草、泥土，還有很光滑的石頭，就像過去河水從這里流過似的。”當時下起了大雨，車一下子陷到土路旁的玉米地里。

從1956年破土動工，僅僅兩年多的時間，荒郊野嶺間一座原子能科學城就拔地而起。“當時大家都很興奮，很多人吃住都在工地上，入迷了。”中核集團首席專家、原子能院回旋加速器研究設計中心主任張?zhí)炀艋貞浀馈?/p>

這其中就包括蘇興普。此前在遼寧鞍山一家國企做技術安全科負責人的他，突然被領導找去談話，“說是明天要調(diào)到北京工作，我問干什么工作，領導說到了就知道了。”晚上他坐著卡車到了原子能院，第二天報到時才知道，自己被安排負責我國第一座重水反應堆核輻射防護工作。“當時我對核知識一無所知，只能邊干邊學。”蘇興普說。

1958年6月，喜報接踵而至：10日，我國第一臺回旋加速器第一次得到質(zhì)子束并且到達內(nèi)靶;13日18時40分，我國第一座重水反應堆首次達臨界。9月27日，我國第一座實驗性重水反應堆和第一臺回旋加速器正式移交生產(chǎn)。

83歲的原子能院正研級高工張興治介紹，隨著工作的推進，國內(nèi)專家也有了一定底氣，承擔“一堆一器”繼續(xù)運行和維修工作，做了大量的自主技術改進，提高了性能，擴大了用途。

58年前，25歲的他從北京郵電大學畢業(yè)來到原子能院，“專業(yè)不對口”只能從頭開始學習。1969年，為了響應“兩彈一星”的研制任務，需要對回旋加速器做改進，張興治擔任運行組長。“現(xiàn)在仍記得，操作臺上那密密麻麻的近百個開關，這要求我們?nèi)齻€人必須要做到像一個人一樣緊密配合，才能保證數(shù)據(jù)的精確性。”

比他晚兩年到原子能院的張文惠研究員如今已81歲，他回憶稱真正“吃透”第一座重水反應堆用了20年，后來該設施因老化面臨技術改造，都是他和同事直接上手，其中關鍵的一環(huán)就是“換心”——更換堆芯。

歷時一年零六個月，重水反應堆成功“返老還童”，性能得到提高，而經(jīng)費投入只相當于新建一座反應堆的十分之一。1985年，這項改建工程獲國家科技進步獎一等獎。

重水反應堆還為我國第一個大型核設施出口工程——871工程(即援助阿爾及利亞建造15MW多用途重水研究堆——比林和平堆)，成功提供了全套技術和經(jīng)驗，這項工程被譽為“南南合作典范”。

原子能院黨委書記萬鋼認為，盡管“一堆一器”是從蘇聯(lián)引進，“但是這個引進不是簡單的引進，我們還進行了消化吸收再創(chuàng)新，因此形成了自己的能力。”

1984年，我國第一臺回旋加速器退役。2007年，我國第一座重水反應堆安全停閉。它們?yōu)橹袊丝茖W技術研究奠定了基礎，也推動了核工業(yè)的建立和發(fā)展，是“兩彈一艇”研制成功背后的功臣。2018年，“一堆一器”成功入選國家工業(yè)遺產(chǎn)和首批中央企業(yè)工業(yè)文化遺產(chǎn)。

自主創(chuàng)新 實現(xiàn)“多堆多器多元化應用”

“一堆一器”的改建，只是一個開始?；仡櫄v史，年過八旬的原子能院原院長孫祖訓總結(jié)：第一，不能等靠要，要自己主動出擊;第二，一旦有想法，就要趕緊去做。中國必須要建自己的反應堆和加速器。

1964年，原子能院自主設計和建成我國第一座國產(chǎn)反應堆——49-2游泳池式反應堆。該堆安全運行了50多年，承擔了我國重大項目燃料元件考驗任務，同時還用于同位素生產(chǎn)、材料輻照考驗、單晶硅輻照、核電服務和人才培養(yǎng)等。

值得注意的是，在即將退出歷史舞臺時，該堆還在清潔供暖方面煥發(fā)了新的生機。原子能院堆工部反應堆運行研究室黨支部書記韓玉祥指著現(xiàn)場的模型介紹說，一座400MW的“燕龍”泳池式低溫供熱堆，供暖建筑面積可達約2000萬平方米，可溫暖20萬戶三居室，目前已在北方幾個城市開始選址。

循著自主化這一道路，原子能院在核技術研究和應用領域大展宏圖。1984年，原子能院自主開發(fā)和設計建成了我國第一座微型中子源反應堆(簡稱“微堆”)，這是一種小型、安全、低功率的核裝置，只有高壓鍋大小，可應用于中子活化分析、放射性同位素制備、堆物理實驗及核儀器考驗等。

原子能院堆工部微堆研究室黨支部書記牛勝利講述了一段利用微堆破解百年謎案的故事。2008年，國家清史編纂委員會聯(lián)合多方力量破解清朝光緒皇帝死因，“我們采用微堆中子活化分析技術發(fā)現(xiàn)，光緒頭發(fā)中有高濃度的三氧化二砷，也就是砒霜，比墓穴環(huán)境中的砷濃度高得多，而其胸骨、胸腹部衣物等處檢驗出的殘存砷總量達到201毫克，充分證明光緒是被高劑量的砒霜毒死的。”

微堆還是我國反應堆“走出去”的先行者。截至目前，原子能院已為巴基斯坦、加納、尼日利亞等國建設了微堆;在2016年成功將原型微堆中的核燃料235U富集度從90%降至12.5%，并實現(xiàn)滿功率運行;2017年和2018年又先后成功完成加納微堆和尼日利亞微堆低濃化改造，使中國成為第一個完全掌握微堆設計、建造、運行、退役、低濃化技術的國家。

能代表我國核科學技術研究能力的還有中國先進研究堆，該反應堆于2002年8月正式開工，2010年首次實現(xiàn)臨界，2012年3月實現(xiàn)滿功率運行。“從堆型選擇到反應堆主工藝設計和調(diào)試，全部由原子能院承擔，它的建設充分體現(xiàn)了立足國內(nèi)、自主創(chuàng)新的特點。”時任工程部副總工程師張文惠說。

采訪時恰逢停堆，《經(jīng)濟參考報》記者身穿防護外套，帶上帽子、鞋套、眼罩……“全副武裝”進入到反應堆內(nèi)部。從頂端往下看，只見圓形的水池內(nèi)充滿了藍色的等離子水，堆芯在金屬容器的包裹下靜立水底。來到一樓的大廳，反應堆周邊布滿了國內(nèi)外多家知名高校、領先研究機構(gòu)共建的各類先進譜儀。

原子能院反應堆工程技術研究部黨委書記王谷軍介紹說，這座功率60MW的反應堆，主要技術指標位居世界前列，亞洲第一，能為相關領域領先研究提供不可多得的理想實驗環(huán)境。例如，譜儀利用反應堆產(chǎn)生的粒子對測試樣品進行深度掃描“體檢”，可以分析其元素種類、含量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，還能發(fā)現(xiàn)一些精密零部件的內(nèi)部是否有裂痕。

未來核科技的探索并不止于此。2010年，原子能院研發(fā)、設計、建成中國實驗快堆，2011年并網(wǎng)發(fā)電。作為第四代先進核能系統(tǒng)主力堆型，相對于壓水堆，快堆不僅可以將鈾資源利用率從1%左右提高到60%至70%，還可使乏燃料的放射性毒性影響和廢物量降低數(shù)個量級，促進核能綠色可持續(xù)發(fā)展。“目前我國600MW示范快堆的建設正在推進中。”原子能院快堆運行室主任劉尚波稱。

在加速器方面，自主創(chuàng)新也在加速。從1996年的30MeV強流質(zhì)子回旋加速器，到2014年的100MeV強流質(zhì)子回旋加速器，一批批中高能加速器的逐步產(chǎn)業(yè)化，正為或?qū)獒t(yī)療、工業(yè)等領域的高精尖課題提供全新的解決方案。

目前正在調(diào)試的230MeV超導質(zhì)子回旋加速器，代表著國際先進水平的質(zhì)子治療方向，適用于黑色素瘤、顱內(nèi)腫瘤、眼癌、前列腺癌、肺癌、肝癌等癌癥的治療，但目前同類設備基本被國外產(chǎn)品壟斷。“很多人問，國產(chǎn)的行不行?我想對他們說，在加速器部分，我們不比任何一個國家差。”張?zhí)炀糁毖浴?/p>

人才為本 從“以身許國”到“人才特區(qū)”

孫祖訓總結(jié)的第三條經(jīng)驗則是要重視發(fā)掘人才，培養(yǎng)人才，“我們幾屆領導班子都是這么做的。”

1955年，在建設新基地的同時，原子能科學技術人才的選拔與培養(yǎng)也在緊鑼密鼓進行。錢三強擔任團長，率領39名科技人員組成考察學習團，分兩批赴蘇聯(lián)理論與實驗物理研究所(當時稱“熱工研究所”)等單位實習，他們的主要任務是在回旋加速器和實驗性重水反應堆上實習，以便回國后參加蘇聯(lián)援建設備的安裝、調(diào)試、運行和利用。

20世紀60年代，在蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合原子核研究所工作的王淦昌回國，接到研制原子彈任務時，留下了那句時至今日仍是原子能院精神的名言：“我愿以身許國!”

不同時代的核科技工作者，用艱苦奮斗、埋頭做事來踐行著共同的責任擔當。張興治回憶剛進入原子能院時，腦子里除了工作就是學習，娛樂和享受安排在日常計劃的最末位。“有時候下班很晚了出門，回頭一看，各個大樓房間都是燈火通明，大家都在熬夜學習。”“當時每周末都有輛解放牌大卡車進城，但是大家一般不會每周都出去，一個月進城一次就不錯了。”

4月17日22點42分，張?zhí)炀粼谖⑿排笥讶Ψ窒砥鋱F隊的工作狀態(tài)，“剛處理完實驗數(shù)據(jù)回家吃飯。昨天夜里和大前天夜里，兩個通宵的實驗數(shù)據(jù)看起來比較符合預期，想做一次大膽的嘗試。”再往前翻，是一條發(fā)于3月23日23點12分的動態(tài)：“今夜，小伙子們還在實驗室熬夜，從現(xiàn)場傳回消息判斷，小線圈測磁綜合精度有可能達到我們自己的一個新紀錄。”

當蘇興普的核輻射防護隊伍在不斷壯大時，他的兒子蘇勝勇從部隊轉(zhuǎn)業(yè)，回到原子能院，做了一名鉗工，如今已是全國技術能手、中核集團首席技師，并在2017年有了自己名字命名的工作室。

比蘇勝勇更年輕一輩的“80后”魏國海也受到了“以身許國”精神的感召。2005年在吉林大學讀大四的他，對這個承載著王淦昌、鄧稼先等科學家精神的核科技單位心生向往，努力爭取到了在原子能院讀研究生的機會，畢業(yè)后如愿留了下來。“我們年輕一代要以老一輩科學家為榜樣，投身建設世界科技強國的實踐中。”

去年以來，中核集團和原子能院還開始加快薪酬制度改革和“人才特區(qū)”建設試點，拓展事業(yè)空間，提高待遇水平，改善生活配套設施，為科技創(chuàng)新提供強大動力源泉。“不是小打小鬧，而是要大力推。”中核集團人力資源部黨支部書記趙積柱稱。

中核集團人力資源部薪酬處處長晁站勇解釋說，現(xiàn)在要做的是各個崗級對標市場，進行動態(tài)調(diào)整，把待遇低的提上來，把待遇高的做存量改革。

據(jù)介紹，原子能院設立“人才特區(qū)”，立足科技人才成長的全職業(yè)周期，細化完善人才發(fā)展通道，實施科技人才專項工程“龍馬計劃”、海外引才專項工程“鳳凰計劃”、技能人才專項工程“藍翎計劃”、管理人才專項工程“百靈計劃”四項人才計劃。

其中，蘇勝勇最關注的是“藍翎計劃”，他計劃著今年再去技校里招一批學員，通過工作室的一整套安排，把自己的技術傳承下去。