2022年中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)系列報(bào)道之四

2022年，中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)定出科技進(jìn)步獎(jiǎng)共75項(xiàng)。2023年1月，中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)出通知，為展示核能行業(yè)篤行務(wù)實(shí)、踔厲奮發(fā)的精神風(fēng)貌，《中國核能》、協(xié)會(huì)官網(wǎng)、協(xié)會(huì)微信公眾號(hào)對(duì)2022年中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程獎(jiǎng)、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)、青年優(yōu)秀創(chuàng)新人物獎(jiǎng)進(jìn)行綜合報(bào)道和推介宣傳。

壓水堆燃料安全研究團(tuán)隊(duì)

核燃料被譽(yù)為核工業(yè)的“糧食”。在當(dāng)前我國大力開展核燃料自主化探索的發(fā)展進(jìn)程中，要做到“手中有糧，心中不慌”，首要原則就是保障燃料的安全、自主化發(fā)展。

在中國原子能科學(xué)研究院（ 簡稱原子能院 ），有一群致力于燃料安全研究的“拓荒者”。他們當(dāng)中，既有研究反應(yīng)堆安全、燃料性能的，也有從事反應(yīng)堆材料腐蝕與防護(hù)、材料科學(xué)、儀控電系統(tǒng)研究以及機(jī)械設(shè)計(jì)工作的。盡管專業(yè)領(lǐng)域不盡相同，但他們都有著一個(gè)共同的目標(biāo)，那就是全力解決我國核燃料自主化發(fā)展的技術(shù)難題。

他們，就是原子能院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究所壓水堆燃料安全研究團(tuán)隊(duì)。

看得遠(yuǎn)：摸著石頭過河，做第一個(gè)“吃螃蟹”的人

20世紀(jì)90年代，隨著壓水堆核電廠的成功應(yīng)用，國內(nèi)逐步啟動(dòng)高性能燃料組件研究工作，其初期的研究主要針對(duì)燃料元件運(yùn)行工況下的性能，有關(guān)事故工況的研究幾乎是空白。自2000年起，季松濤作為反應(yīng)堆工程技術(shù)研究所反應(yīng)堆安全及燃料性能研究室主任，開始持續(xù)跟蹤國外燃料元件在事故工況的安全性能研究領(lǐng)域的發(fā)展。憑借敏銳的洞察力和高度的專業(yè)敏感性，他很快意識(shí)到在未來國產(chǎn)化壓水堆燃料組件的發(fā)展中，燃料安全必將是一項(xiàng)關(guān)鍵制約因素。自此，他開始致力于健全國內(nèi)燃料安全研究體系的工作。

然而，要想做第一個(gè)“吃螃蟹”的人，不僅需要?jiǎng)?chuàng)新眼光，還必須有持續(xù)嘗試的勇氣和百折不撓的決心。季松濤針對(duì)燃料安全研究領(lǐng)域的不同研究方向，先后通過多個(gè)渠道，提交了20多份項(xiàng)目申請(qǐng)書，不斷呼吁盡早在國內(nèi)開展系統(tǒng)的燃料安全研究。2013年，他集結(jié)來自反應(yīng)堆安全及燃料性能研究室、反應(yīng)堆材料腐蝕與防護(hù)研究室、反應(yīng)堆材料及反應(yīng)堆輻照性能研究室的骨干力量，組成了壓水堆燃料安全研究團(tuán)隊(duì)，在國家能源局核電重大科技專項(xiàng)的支持下，開始了國產(chǎn)新鋯合金失水事故工況下的安全性能研究，邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步。

在研究的過程中，季松濤時(shí)常要求團(tuán)隊(duì)成員必須“走得穩(wěn)、看得遠(yuǎn)”，不僅要有敢為人先的勇氣，還應(yīng)具備嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)思維。由于“燃料安全”并非當(dāng)時(shí)的研究大熱門，團(tuán)隊(duì)能擁有的經(jīng)費(fèi)十分有限。他時(shí)常寬慰并鼓勵(lì)大家，“做科研就像炒菜，不可能頓頓都有好材料。我們要做的，就是用自己的想法，把手里的‘邊角料’也做出花兒來，要利用有限的經(jīng)費(fèi)獲得高質(zhì)量的科研成果”。在季松濤的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)的階段性研究成果顯著，獲得了同行及有關(guān)部門的肯定和重視。

2017年，在國家能源局核電重大科技專項(xiàng)的支持下，季松濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再次先行一步，開展了系統(tǒng)的“壓水堆失水事故條件下燃料包殼性能評(píng)價(jià)技術(shù)”科學(xué)研究。

團(tuán)隊(duì)成員組裝測量儀表

鉆得深：只要下苦功夫，定能取得“真經(jīng)”

失水事故工況具有升溫速度快、變形大等特點(diǎn)，圍繞該工況開展模擬、測量工作面臨著較大挑戰(zhàn)，但壓水堆燃料安全研究團(tuán)隊(duì)成員對(duì)此早已做好了準(zhǔn)備?！绊?xiàng)目開展過程中一定會(huì)不斷出現(xiàn)新的技術(shù)難題，但只要認(rèn)真鉆研，下苦功夫，定能取得掌握壓水堆燃料安全研究關(guān)鍵技術(shù)的這本‘真經(jīng)’”。

在“壓水堆失水事故條件下燃料包殼性能評(píng)價(jià)技術(shù)研究”項(xiàng)目中，薄壁管表面可控刻痕技術(shù)，被公認(rèn)為難度系數(shù)值“爆表”。為了讓“可控”兩字變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，主要負(fù)責(zé)攻關(guān)該技術(shù)的高永光、許倩為之付出了巨大努力。

在預(yù)制人工刻痕階段，高永光和許倩幾乎跑遍了全國各大頂尖加工單位，反復(fù)開展數(shù)值測量與試驗(yàn)?？毯坌枰掷m(xù)穩(wěn)定地保持在20微米，不到一根發(fā)絲直徑的一半。為了保證這項(xiàng)基準(zhǔn)要求，二人帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員共同研制出專用的彈性支撐臺(tái)，將試驗(yàn)基準(zhǔn)進(jìn)一步調(diào)至20微米以下，并經(jīng)過無數(shù)次的調(diào)試，最終成功消除了水平操作臺(tái)及管道制作過程中產(chǎn)生的誤差。課題驗(yàn)收時(shí)，光潔的樣品上，肉眼幾乎看不到一絲刻痕，連在場的評(píng)審專家都不禁發(fā)出贊嘆。

項(xiàng)目開展過程中，團(tuán)隊(duì)要時(shí)刻嚴(yán)陣以待，解決突如其來的各種問題。有一次，一臺(tái)進(jìn)口設(shè)備中的某條關(guān)鍵電路突然短路失靈，倘若從原裝廠家返工的話，不僅耗時(shí)長，費(fèi)用高昂，還將拖延整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度。正當(dāng)大家一籌莫展之時(shí)，團(tuán)隊(duì)里的資深“技術(shù)控”——高永光找出了自己小孫女的直升飛機(jī)小玩具。在眾人好奇的目光下，只見他熟練地拆卸掉玩具內(nèi)部的光電線管，經(jīng)過一番“鬼斧神工”的操作，線管竟然成功接入進(jìn)口設(shè)備，順利完成了光面測量。這種“遇事不慌”的淡定，正得益于高永光平日里那股“愛鉆研”的認(rèn)真勁兒，以及日積月累形成的豐富操作經(jīng)驗(yàn)。

有韌勁：齊心協(xié)力共奮斗，勁頭十足干到底

除了看得遠(yuǎn)、肯鉆研，“愿為共同目標(biāo)齊心奮斗”也是這支團(tuán)隊(duì)的鮮明底色。

成員刁均輝被大家稱為“拼命三郎”，他在負(fù)責(zé)相關(guān)技術(shù)研發(fā)任務(wù)的同時(shí)，還包攬了多項(xiàng)事務(wù)性管理工作。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，他總是到得最早、走得最晚的那個(gè)人，事無巨細(xì)地操心著項(xiàng)目的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，“我來吧”是他常常掛在嘴邊的口頭禪。為了保證項(xiàng)目其中一項(xiàng)重要節(jié)點(diǎn)按時(shí)順利完成，刁均輝帶著團(tuán)隊(duì)的幾位年輕人開啟了數(shù)月的攻關(guān)工作，幾乎每天工作到深夜。身形魁梧的刁均輝時(shí)常蜷在逼仄的管道下操作，大伙看在眼里，斗志也被激發(fā)，他們爭分奪秒、日夜奮戰(zhàn)，最終按期完成了任務(wù)。

與項(xiàng)目共成長，是張寶亮在團(tuán)隊(duì)中最大收獲。凝聚態(tài)物理專業(yè)出身的他，博士后出站后加入到壓水堆研究團(tuán)隊(duì)中。從剛參與項(xiàng)目時(shí)對(duì)各類工程試驗(yàn)裝置與儀器的懵懵懂懂，到現(xiàn)在可以如數(shù)家珍般對(duì)答如流，張寶亮深知背后既有團(tuán)隊(duì)前輩、同事的傾力協(xié)助，也有自己懷揣信念付出的艱辛努力。

在與項(xiàng)目同行的日子里，許倩不放過研究中的每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，但凡遇到拿不準(zhǔn)的問題都會(huì)進(jìn)行大量的文獻(xiàn)調(diào)研，經(jīng)過反復(fù)深入思考后才確定技術(shù)方案。比如在測量氧化膜微區(qū)應(yīng)力時(shí)，盡管有傳統(tǒng)的測量手段，但是局限性強(qiáng)，她忽然想到在文獻(xiàn)中看到過生物薄膜有類似的測量，于是她借鑒這種方法適當(dāng)調(diào)整后成功解決了問題。憑著這股不盲從、不跟隨的獨(dú)立自主鉆研精神，她逐漸成長為一名充滿斗爭精神的“戰(zhàn)士”，曾在與生產(chǎn)廠家的“唇槍舌戰(zhàn)”中面不改色據(jù)理力爭，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈龀黾夹g(shù)分析，在制作工藝上提出細(xì)致的要求。憑借項(xiàng)目的積累和沉淀，在前輩的帶領(lǐng)下，她也逐漸成長起來，先后兩次獲得中核集團(tuán)“菁英人才”稱號(hào)。

對(duì)于這支有著極高自律性的團(tuán)隊(duì)來說，不完成目標(biāo)，決不罷休。當(dāng)制備出的樣品沒有達(dá)到理想效果時(shí)，青年骨干涂蒙河、李燊每天圍著設(shè)備一遍遍地檢查性能、優(yōu)化完善。涂蒙河至今仍記得高溫氧化淬火實(shí)驗(yàn)前滲氫成功的場景，“當(dāng)那兩排閃亮的鋯合金包殼材料出現(xiàn)在大家眼前，看到表面絲毫未被氧化，那一刻，我感覺眼前的鋯合金比黃金還耀眼！”

歷經(jīng)近四年的“深潛”，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成功搭建起系統(tǒng)的失水事故性能評(píng)價(jià)平臺(tái)并掌握了試驗(yàn)方法，突破了失水事故模擬關(guān)鍵試驗(yàn)技術(shù)，獲得了國產(chǎn)燃料包殼失水事故工況下的性能數(shù)據(jù)庫和關(guān)鍵模型；共授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)、受理發(fā)明專利1項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型5項(xiàng)，發(fā)表論文10余篇；技術(shù)自主可控，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分國際領(lǐng)先，為自主化燃料組件的入堆安全評(píng)審提供了必需的數(shù)據(jù)和模型支撐?！皦核咽鹿蕳l件下燃料包殼性能評(píng)價(jià)技術(shù)研究”項(xiàng)目也榮獲了中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要“敢于走前人沒走過的路，努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控”。在一路披荊斬棘、攻堅(jiān)克難的燃料安全性能自主化深潛之路上，原子能院壓水堆燃料安全研究團(tuán)隊(duì)以“以身許國、敢為人先、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”的院訓(xùn)為座右銘，闖過了多道研發(fā)難關(guān)，把關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中。

面向未來，他們還有著更長遠(yuǎn)的目標(biāo)，“我們將繼續(xù)扎實(shí)走好當(dāng)下的每一步，以‘拓荒者’的姿態(tài)澎湃向前，在相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更多的技術(shù)突破，努力達(dá)到世界領(lǐng)先水平，為燃料自主化發(fā)展提供更多的中核方案！” 

（作者：李理達(dá)  關(guān)璽彤  單位：中國原子能科學(xué)研究院）