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践行大国承诺 中核集团“加纳模式”助力全球核安全
文章来源:中核集团 日期:2019年04月16日

  2019年是“一带一路”倡议提出的第六年。4月下旬,第二届“一带一路”国际合作高峰论坛将在北京召开。

  6年多来,中核集团作为国家“一带一路”倡议的重要实践者,为助力国家构建人类命运共同体贡献中核智慧,提供“中国方案”,与沿线国家积极寻求契合点,在全球各地不断扩大“朋友圈”,为美丽世界贡献着自己的力量。

  从今天开始,中核集团官方微信开设“一带一路”专题,集中展示中核集团参与“一带一路”建设的典型案例,履行社会责任及造福当地民众等领域的成绩,讲述属于大家的海外故事。本期大家讲述大国承诺的践行者——中核集团原子能院微堆高浓铀低浓化的故事。

  2016年,习大大主席在核安全峰会上做出庄严承诺,中国政府将协助加纳政府完成中国供应加纳微堆的低浓化改造。习大大主席表示:“大家愿在‘加纳模式’基础上,本着自愿务实的原则,协助有关国家改造从中国进口的高浓铀微堆。大家还将总结改造高浓铀微堆的多方合作模式,供其他有兴趣的国家参考。”

  这是“加纳模式”首次正式被提出。

  加纳微堆是由中核集团原子能院1995年设计建造的一座高浓铀微堆,其低浓化改造工作受到中国政府和国际社会的高度重视。微堆固有安全性极高,结构简单、使用方便、对环境几乎不产生影响,是目前我国出口最多的堆型。除加纳外,尼日利亚、巴基斯坦、伊朗等国都是我国微堆的用户。然而,微堆所使用的90%高浓铀燃料特点为其推广带来了风险和阻碍。为了符合核不扩散的国际政策,也为了利于微堆在国内外推广。

  2017年8月29日凌晨五点,石家庄正定国际机场。载有我国首座海外商用微堆高浓铀燃料的专机缓缓降落,卸载燃料容器、装车、押运,每一步都有条不紊按计划进行,最终高浓铀燃料顺利运抵中核集团原子能院。

  继成功完成加纳微堆低浓化项目之后,2018年12月6日,尼日利亚微堆低浓化项目也已完成。这是中核集团积极落实习大大主席承诺、确保全球核安全的新举措,也是微堆低浓化工作取得的又一重要成果,是“加纳模式”的续写,再次彰显了中国能力和中国责任。该工作所创造的“加纳模式”将为后续国外其它微堆低浓化改造提供有力技术支撑和宝贵经验。

  基石?技术支撑

  加纳微堆低浓化项目最关键的两大问题,一是高浓铀转化为低浓铀的核心技术;二是燃料的运输,包括低浓铀燃料由中国运往加纳,高浓铀燃料由加纳运回中国。

  为了符合核不扩散的国际政策,也为了利于微堆在国内外推广,2010年9月,原子能院微堆研究团队正式开始进行微堆低浓化工作。微堆低浓化改造存在两大技术难点:一是堆芯设计,二是零功率实验。“堆芯设计是最难的。” 原子能院微堆研究室主任李义国告诉记者,“与其他反应堆比较,微堆堆芯尺寸很小,在设计中必须非常准确,才能确保低浓化后能够达到设计要求。”加之低浓铀堆芯的燃料芯体和包壳材料与之前的不同,热工、物理性能等也有较大不同,必须重新进行物理、热工和结构设计。

  微堆零功率实验为第三届核安全峰会上我国政府对外宣布的实施项目。为了加紧完成任务,那年正当春节,其他职工还在享受假期之时,微堆室主要技术人员已回来准备低浓铀装料和调试工作。装料过程中,需要实验员用手在水中添加燃料棒。当时气温还很低,操作人员的手要一直浸在水里,因而始终是通红的。再加上操作后的频繁洗手,几乎每个人手上都裂开了一道道的口子……那些日子里天天如此,一直坚持到实验结束。

  保障?多国协作

  2017年5月,加纳微堆低浓化项目国内准备工作全部完成,低浓铀燃料正式启运。燃料运输事关重大,绝不能有半点闪失。这一重任由中核集团也是中国唯一具备核燃料进出口贸易资质的中国原子能工业有限企业以及原子能院和中核清原企业共同配合完成。

  北京与维也纳时差7小时,飞行时间9小时,原子能企业加纳微堆低浓铀运输项目的负责人之一李婵五天之内往返北京维也纳两地三次,为了确保低浓铀按照约定时间节点运抵加纳,半夜甚至凌晨与美国、维也纳项目团队开会或邮件沟通运输事宜已成为李婵的工作新常态。“大家和纽约的时差是12小时,和欧洲时差是7小时,如果我在正常工作时间和对方联系的话,第一天就能搞定的事情很可能就要拖到第二天了。”李婵已总结出一套最高效的办公方法。

  只有高压锅大小的低浓铀燃料,燃料容器却重达一百五十多公斤,与之相配套的工具更是多达200多种,每一样都要仔细核对、报关、清点出关,全部报关文件摞起来有4、5本汉语辞典的厚度,工作细致繁复可想而知。而原子能企业出口部燃料运输项目团队在不到一个月的时间里加班加点顺利完成了低浓铀燃料运输的所有工作,包括合同谈判、路线选择、航空企业许可、报关清关文件的准备等等。

  坚守?加纳精神

  2017年6月22日,低浓铀燃料顺利运抵加纳,原子能院微堆团队驻扎加纳,负责完成低浓铀微堆的各项调试及试验。7月,微堆低浓铀堆芯首次达到临界,国际原子能机构项目负责人Andrea先生代表机构发来贺信表示赞赏。8月10日当地时间12:27分,加纳微堆低浓铀堆芯实现满功率运行,这意味着中核集团已圆满完成加纳微堆的低浓化改造。

  满功率运行见证仪式上,原子能院微堆团队以专业的精神和负责任的态度,赢得了各方赞誉。

  “加纳微堆低浓化工作是国际原子能机构、中国、加纳及美国在微堆低浓化工作领域合作的典范。”加纳原子能委员会董事会主席kwaku aning在现场对中国专家提供的技术支撑和帮助表示感谢。

  “加纳微堆低浓化改造进展顺利,是中国作为负责任核大国践行国家承诺、维护世界和平的重要标志。”“中国团队的专业精神和敬业精神,是该项目顺利开展的保证。” 仪式现场,来自加纳、美国、尼日利亚等国专家代表纷纷对中核集团负责任的表现和技术实力表示赞赏。加纳时报专版刊登了此次低浓化工作,高度赞赏了中方工作人员从始至终所体现出的“加纳精神”。

  体验?书写不一样的青春

  2017年7月3日,经历十几个小时的飞行,倒换8个小时的时差,原子能院的科技工编辑一行终于抵达了位于阿克拉加纳原子能委员会内的微堆工作现场。无暇多做停留,从中国发运的实验仪器和设备、低浓化燃料元件,在经历长途运输后必须开箱检查,装料工具、燃料组件也需要进行组装调试。为保证7月13日低浓铀堆芯首次临界实验的进度节点,所有的准备工作都要在不到十天的时间内完成。因此,他们一行人抵达加纳后,很快就投入到了紧张的工作中。

  封装在4个不锈钢容器中的350根燃料元件,每根直径只有5.5毫米,相当于筷子粗细,在元件端头上电镀着四位数字,每一位只有1.5毫米宽,2毫米长,需要配合放大镜才能看清。350根元件对应着燃料栅板上的350个孔位,每一根元件都经过零功率实验的检验,因此只能安装在固定的位置。

  闷热的操作间,一位年轻人戴上橡胶手套,拿起一块纱布,沾了些酒精,开始仔细擦拭元件表面。昏暗的灯光下,他把放大镜凑近元件端头,眯起双眼,认真核对四位编号。当他核对完后,站在他的身旁的另一位青年,也拿起放大镜又单独核对了一遍。俩人都确认编号无误后,他们按照零功率实验记录,小心翼翼地把元件装入栅板上对应的空位,整个过程容不得半点马虎。两位青年一声不吭地装着元件,一个小时过去了,汗水渐渐模糊了他们的双眼,一个个蚂蚁大小的编号也让他们不免眼晕起来。这时,两位轮班的同事走了过来,替换下疲惫的他们,继续未完成的工作......

  在一个多月紧张而繁忙的加纳现场工作中,青年科技工编辑忍受着高温酷暑、食物匮乏、缺水停电等种种困难,但大家的心里始终牢记着:在国际项目中,自己代表的是中国人的形象!必须将工作做实做细,将困难考虑充分,绝不能因为个人原因耽误整个项目进度。

  8月10日,在中国驻加纳大使孙保红、加纳原子能委员会董事会主席Kwaku Aning、尼日利亚官方代表,以及原子能院副院长刘森林等专家代表共同见证下,加纳微堆成功实现满功率运行,标志着加纳微堆低浓化改造顺利完成。加纳原子能委员会董事会主席Kwaku Aning这样称赞道:“中国团队的专业精神和敬业精神,是该项目顺利开展的保证。”

  这一刻,每个青年人心中都涌起无比的自豪感。

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