京郊燕山脚下,静卧着一座核城——中国原子能科学研究院。这是中国原子能科学的发祥地。上个世纪五十年代末,中国第一座重水反应堆就诞生在这里。如今,我国第一座实验快堆巍然耸立在核城的西南角。领衔建造这座实验快堆的总工程师,是中国工程院院士、中核集团快堆首席专家、国家能源快堆工程研发(实验)中心学术委员会主任徐銤。
“最困难时,总想起周总理特批50公斤铀”
徐銤生下才3个月,宛平城破,卢沟桥事变爆发。国难当头,父亲徐戡给他的头生子起了个名字“銤”。“我父亲后来对我说,当时国家要抗战,但既缺钱又缺粮,所以起了个‘銤’字,既有钱,也有米,就是希望国家能强大。”
“銤”在化学元素表上排序76号。徐戡化学造诣颇深,抗战爆发前,在上海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,小儿子取名“铱”,大女儿叫“铂”,小女儿就叫“铀”。徐銤说:“父亲怕日本人逼他去做炸药,就在公开场合故意‘手抖’,拿不了试管,于是改当了数学教师。”但父亲对化学的爱好,还是在徐銤的心中播下了种子。
“我父亲是个了不起的人。”徐銤说。1955年他高考时,清华大学希望他去读工程物理系,徐銤以为这是“做工程的”,说没兴趣。还是父亲告诉他:“工程物理是为国家研究核工程的。中国要是没有核武器,就要被人家欺负。”这一句话,点醒了徐銤。
1965年,徐銤第一次听说了快堆这一国际前沿课题。3年后,他正式进入快堆的科研队伍。“1964年,我国刚爆炸了第一颗原子弹,高浓铀十分紧缺,但周恩来总理还是特批了50公斤浓缩铀用于我国第一个快堆零功率装置‘东风六号’的启动实验。”
成功的路上总是遍布荆棘,国家和个人都是如此。1971年,一道调令,将快堆的300多名研究人员全部从京郊房山调往四川夹江,一去16年。当时正值“文革动乱”,科研也没有了项目。老专家戴传曾悄悄叮嘱徐銤说,“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起来的。”这一句话让徐銤豁然开朗。所幸夹江还有个图书馆,别人无所事事买木头打家具,他却拉着核燃料元件组的同事整天钻图书馆研究快堆的文献。
80年代初,徐銤曾有一个可以去竞聘国际原子能机构的职位的好机会,但他没有动心。他说:“我们这么大一个国家怎么能没有快堆呢?在我国科研经费匮乏、高浓铀十分紧缺的时候,周总理曾特批50公斤高浓铀给我们做实验。每当想起这段往事,我总感到心里沉甸甸的。如果不取得像样的研究成果,我是不会离开的。”
正是这份沉甸甸的责任感,托起了中国的快堆。1986年的春天,徐銤奉召来到北京,参与国家“863”高技术项目的申报。徐銤代表快堆项目的汇报赢得了一致公认的好评,快堆因此列入了“863”国家科研计划,终于上马了。
“我们为国家建设快堆,是‘替天行道’”
中国实验快堆(CEFR)的全称是“钠冷快中子增殖反应堆”。对大多数业外人士来说,快堆,是个全然陌生的概念。
徐銤告诉记者,快堆有两大特点:“一是它能增殖易裂变核燃料。自然界的天然铀,只有铀-235才是易裂变核燃料,但它在铀矿中的丰度只有约0.7%,而不大能裂变的铀-238却在天然铀中占到99.2%以上。在第二、第三代压水堆中,铀-238是无法发生裂变反应的;而在快堆中,核燃料是钚和铀-238,钚裂变释放的快中子会被装在反应区周围的铀-238吸收,又变成能裂变的钚,且生成的钚比消耗掉的还要多,裂变反应就此循环持续下去,称之为‘链式反应’,快堆也因此称为‘快中子增殖反应堆’。它真正消耗的是占到99.2%以上的铀-238。在快堆的闭式燃料循环系统支持下,它把铀资源的利用率从压水堆的1%左右提高到60%以上。由于利用率的提高,更贫的铀矿也值得开采。如此,就不怕经济可采铀资源的有限性,能保证核电长期应用。”
仅此一点就不可小觑。根据有关世界能源组织之前公布的数据,地球上无论是石油、天然气、煤炭,还是铀矿的现存储量,可开采年份大多在100年以内,而快堆如果能将铀资源的利用率提高60-70倍,这对国家的能源安全是巨大的贡献。
“快堆的第二个特点是,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、镅等当燃料裂变掉,放出热能发电,变废为宝。不仅如此,压水堆用过后的燃料中长寿命裂变产物还可以在快堆中嬗变掉,变成一般的短寿命裂变产物,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放废物量大大减少,降低地质变动下环境受放射性污染的风险。”
“快堆是真正的清洁能源,以最小的环境代价帮助人类实现可持续的发展,”徐銤笑着说,“国家是天,人民是天,我们发展快堆,真是为国家‘替天行道’啊!”
(《文汇报》3.26 郑蔚)

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