【“中國十大核科技進展”發布 “神龍二號”首度公開】中國核學會發布“中國十大核科技進展”,涉核物理、核能發電、鈾礦采冶等領域。其中“神龍二號”系首次公開,為世界首臺以猝發方式工作的兆赫茲重復率強流多脈沖直線感應加速器,是直線感應加速器和我國核武器閃光照相技術發展的一個里程碑。
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中國核學會發布"2013-2015年度中國十大核科技進展"
央廣網綿陽9月22日消息(記者張庶卓)9月22日,由中國核學會主辦,中國工程物理研究院、綿陽市人民政府承辦的"中國核學會2015年學術年會" 在綿陽市中國工程物理研究院科學會堂隆重揭幕。大會發布了"中國十大核科技進展(2013-2015)",展示了我國從2013年6月30日至2015年6月30日在核科學領域取得的重大成果,尤其是我國自主創新的標志性技術突破,涉及核物理、核能發電、裝備技術、鈾礦采冶、燃料元件、醫用航天等多個科學領域,為我國核電產業、國防科研以及核能的可持續發展發揮重要作用。
一、100兆電子伏強流質子回旋加速器建成
2014年7月4日,中國原子能科學研究院承建的100兆電子伏質子回旋加速器首次出束,這標志著國家重點科技工程--串列加速器升級工程的關鍵設施全面建成。該加速器是國際上最大的緊湊型強流質子回旋加速器,也是我國自行研制的能量最高質子回旋加速器。其設計突破70兆電子伏以上能區回旋均采用分離扇或螺旋扇的國際慣例,表明我國已掌握該領域一系列創新技術。工程建成后將填補我國中能強流質子回旋加速器的空白,使我國成為少數幾個擁有新一代放射性核束加速器的國家。在國防核科學研究、新核素合成、天體物理研究、醫用同位素研發、治癌技術研究等前沿領域中有望取得突破性成果。獲評"2014年中國十大科技進展新聞"和"2014年度國防科技工業十大新聞"。
二、CO2+O2綠色地浸采鈾技術實現規;こ虘
由核工業北京化工冶金研究院等單位研究開發的CO2+O2地浸采鈾技術2014年榮獲國家科技進步二等獎,該技術采用CO2和O2無污染試劑配制浸出劑,通過鉆孔注入鈾礦層,選擇性的浸出礦層中的鈾,實現了我國低品位、低滲透、高碳酸鹽、高礦化度砂巖型鈾礦資源的高效、安全和綠色開采,整體技術達到國際領先水平。2015年1月和6月,新疆蒙其古爾一期、內蒙古通遼二期地浸采鈾工程相繼建成投產,至此,采用CO2+O2地浸采鈾技術生產的天然鈾占全國地浸采鈾總產能的50%以上,標志著CO2+O2綠色地浸采鈾技術實現規;こ虘。該技術的應用不僅促進了鈾礦勘查和采冶的技術進步,而且拓展了我國鈾資源的利用范圍,使我國近十萬噸低品位鈾資源得到開發利用。
三、中國自主研發的第三代壓水堆核電技術"華龍一號"開工建設
"華龍一號"是中國兩大核電企業--中國核工業集團公司和中國廣核集團公司在我國30余年核電科研、設計、制造、建設和運行經驗的基礎上,根據福島核事故經驗反饋及國內外最新安全要求,研發的具有完全自主知識產權的先進百萬千瓦級壓水堆核電技術。"華龍一號"提出"能動加非能動"的安全設計理念,堆芯采用177組燃料組件,單堆布置,雙層安全殼,具備完善的嚴重事故預防和緩解措施,技術和安全性能指標達到國際上三代核電技術的先進水平。2014年8月22日,"華龍一號"總體技術方案通過審查;2014年11月和12月,國家能源局分別復函同意福清5、6號機組和防城港3、4號機組采用"華龍一號"技術方案;2015年4月15日,"華龍一號"示范工程獲國務院會議批準;2015年5月7日,福清核電廠5號機組澆灌第一罐混凝土,標志著我國自主研發的第三代壓水堆核電技術開工建設。
四、中國核燃料后處理放化實驗設施建成
核燃料后處理放化實驗設施(以下簡稱放化大樓)是重要的先進后處理技術和核材料提取研究設施,以高燃耗(62000MWd/tU)動力堆乏燃料后處理流程研發和钚的應用研究為主要目標,采用自主研發的先進無鹽全分離流程為基礎開展設計,并完成了臺架式熱室和臺架轉運箱、移動式維修氣閘等八項關鍵設備的研發,達到國際先進水平,是國家級核燃料后處理實驗研究基地的重要組成部分。該項目自2003年批復以來,歷經11年,于2014年竣工驗收,并計劃2015年9月開展首次熱實驗研究。放化大樓投入運行后,將為我國后處理廠的建設、國防科研項目的開展、核能的可持續發展發揮重要作用。
五、世界最大單機容量核能發電機研制成功
2013年8月24日上午,目前世界最大單機容量核能發電機--臺山核電站1號1750兆瓦核能發電機由中國東方電氣集團東方電機有限公司完成制造,并從四川德陽市順利發運。臺山核電站是我國首座、世界第三座采用EPR三代核電技術建設的大型商用核電站。東方電機為臺山核電站提供首期全部兩臺核能發電機,單機容量高達1750兆瓦,是東方電機迄今為止制造的技術難度最高、結構最復雜、體積最大、重量最重的核能發電機。東方電機開發設計了轉子線圈裝配新工藝、定子線棒制造新工藝、護環裝配新工藝、油密封系統裝配新工藝等一系列創新成果。該項成果獲得由中國科學院、中國工程院院士評選的2013年中國十大科技進展新聞。
六、中國綿陽研究堆及中子科學研究平臺建成并投入使用
中國綿陽研究堆(CMRR)是一座熱功率為20MW的池式多功能反應堆,能夠提供快、熱、冷等能量的中子場,熱中子注量率大于2×1014n/cm2?s。基于CMRR及其冷中子源配套建設了六臺中子散射譜儀、兩臺中子成像裝置、一臺中子深度分析裝置等無損檢測裝置,于2014年10月全部完成建設,它是我國首個建成并投入運行使用的中子大科學研究平臺,總體性能指標達到國際先進水平。包括應力分析譜儀實現工程部件級的分析檢測;國內首臺高壓衍射譜儀,獲得10GPa壓力的在線數據;國內第一個極化中子反射測試線站和冷中子非彈性散射裝置等。編撰中子散射應用的國家標準。在該平臺上,國內首次完成堆照樣品的中子散射測試,可促進核能材料的研發;首次獲得了發動機構件應力分布,為其壽命評估提供重要數據。目前已與國內多家高水平科研單位在國防、核能、航空航天、材料、生命等學科領域開展了合作研究。項目獲國家科技進步二等獎1項,獲軍隊科技進步獎10余項。
七、世界首臺以猝發方式工作的兆赫茲重復率強流多脈沖直線感應加速器—"神龍二號"研制成功
神龍二號是世界上首臺以猝發方式工作的兆赫茲重復率強流多脈沖直線感應加速器,它由中國工程物理研究院流體物理研究所獨創設計,歷時近十年研制而成,并于2014年全面達到設計指標。 2015年1月,由十四名院士組成的鑒定委員會一致認為:"該項目系統復雜,研制難度很大,有重大創新,總體技術處于國際先進水平,部分重要指標國際領先"。神龍二號研制成功是直線感應加速器和我國核武器閃光照相技術發展中的一個重要里程碑。
八、大型先進壓水堆核電站重大專項CAP1400通過國家能源局組織的CAP1400示范工程核準評估
CAP1400是由上海核工程研究設計院作為總體技術責任單位研發的具有自主知識產權的大型先進非能動壓水堆核電型號,在消化AP1000技術與非能動安全理念基礎上,充分借鑒國內外核電經驗的再創新,滿足最新的安全法規和標準,考慮福島事故后的相關要求,深入貫徹縱深防御理念,全面提升了應對超設計基準事故和外部事件的能力,具備優越的安全性、經濟性和環境友好性,具有建設工期短、運行靈活、維護簡單、國產化率高(85%以上)等特點。2014年1月,全面完成初步設計并通過了國家能源局審查。2014年9月,初步安全分析報告通過了國家核安全局審評。2014年12月,完成全部非能動安全和設備試驗任務及目標。2015年4月,順利通過國家能源局組織的CAP1400示范工程核準評估。預計將于2015年實現澆灌第一罐混凝土(FCD)。
九、中國自主設計的燃料元件CF3先導組件入堆考驗
CF3燃料元件是中國核工業集團公司在研制出自主品牌CF2燃料組件基礎上,充分考慮了三代核電對燃料組件安全性和先進性的需求,采用自主研發的N36高性能鋯合金,對管座、定位格架、導向管等關鍵結構進行了多項創新設計,其綜合性能與當前國際先進燃料組件相當,可滿足華龍一號、核電出口項目及現役電廠未來大規模應用需求。四組CF3先導組件于2014年7月在中核運行第二核電廠2號機組順利入堆,開始隨堆考驗,運行狀態良好,標志著我國燃料組件研發重大里程碑的實現。通過該項目的實施,即實現了鋯合金的國產化,也為全面實現壓水堆燃料組件國產化打下基礎。
十、高溫氣冷堆示范工程燃料元件完成堆內輻照試驗
2014年12月30日,我國擁有完整自主知識產權的高溫氣冷堆核電站示范工程(HTR-PM)燃料元件在荷蘭高通量堆完成了堆內輻照試驗,居于世界上高溫堆燃料元件輻照結果的最好水平,遠優于設計指標,為HTR-PM裝料許可提供了重要的技術支持。輻照樣品是從在完成工藝和設備研究的基礎上生產了批量為1千個的球燃料元件中隨機抽取的。該工藝和設備正用于HTR-PM年產30萬個球形燃料元件的生產線建設。