作者:韩扬眉 来源:中国科学报 发布时间:2022/4/2 9:27:35
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科技引领我国核工业创新突破

 

“目前,我国核工业,尤其是核能产业,其规模化、技术水平,以及支撑体系、供应链等,可比肩老牌发达国家,且正处于创新发展的阶段。”近日,在国家原子能机构举办的主题为“核科技引领未来”首届季度论坛上,国家原子能机构副主任董保同接受《中国科学报》专访时表示。

董保同表示,在创新发展过程中,基础研究、数据积累、特殊材料以及大型工业软件等方面的短板仍亟待解决。“核工业创新发展需要政府部门、企业集团、一线科研人员以及公众等的共同努力。”

从跟跑到并跑

核工业作为国家战略性高科技产业。创新发展,全面提升核工业的核心竞争力是当前核领域面临的重要课题。

董保同介绍,党的十八大以来,我国核工业实现了跨越式发展,产业规模翻两番;核燃料工业技术水平能够支撑整个产业发展,从铀的勘探生产到转化浓缩制造基本实现自主。此外,聚焦核工业发展瓶颈短板,加强“卡脖子”技术攻关,取得了一大批科技研究应用成果,科技实力、创新能力和国际影响力显著提升;核工业治理体系和治理能力也有了很大的提升。

“整体而言,与发达国家相比,我国核工业水平从跟跑到了并跑。”中国工程院院士、中核集团科技委副主任叶奇蓁说。

“所谓并跑,就是有的方面领先,有些方面还比较落后。”叶奇蓁告诉《中国科学报》,以核电技术为例,标志性的项目是“三代核电”。“我们积累了数十年的技术基础,研发了‘华龙一号’,且两台机组于去年和今年年初相继投产。”

“华龙一号”是我国具有完整自主知识产权的三代核电示范工程,两台机组年发电能力近200亿度,相当于每年减少标准煤消耗624万吨、减少二氧化碳排放1632万吨。

“我国也已建成第四代反应堆。”董保同表示,第四代反应堆最大的特点是固有安全性,未来要做的是,降低成本,提高竞争力,在国际市场上形成具有主导力的堆型,“当然还有很长的路要走”。

强化基础研究

第四代反应堆是一种新型的反应堆类型,是核领域有重大革命性创新,有多种堆型。叶奇蓁曾参与未来核电发展的国际评估,他指出,从全世界来讲,钠冷式快反应堆和高温反应堆两种类型比较成熟。

叶奇蓁表示,我国已建成钠冷快中子实验堆,开发快堆的目的是增值核燃料,缓解天然铀资源可能的短缺。“在启动钠冷式快反应堆系列项目前,需要解决此类反应堆的布置、相应的燃料闭式循环等科学技术问题,研究提高燃料的增值比,将周转期缩短为几年。”

超高温反应堆也是一种具潜力的高效产氢方式,可降低燃料电池成本。“核能制氢将开创氢能利用的良好前景,我们正在开展国际合作,突破关键材料问题。”叶奇蓁说。

关键核心技术攻关,离不开基础研究的支持。

“基础研究是保持核工业可持续发展的根本。”董保同表示,未来,要聚焦核科技未知领域,探索重大科学前沿,提出原创性科学思想,形成重大理论成果和科学发现。“尤其针对当前核物理在理论、实验、测量上存在的诸多难题,要加强对核物理前沿理论及实验研究,以及数据测量方法方面研究。”

此外,还要加强科研基础设施建设,加强各领域大科学装置,综合试验平台等科研基础条件,建设推进现有大型科研设施优化升级,以促进关键核心技术攻关与颠覆性技术的研发。

“加强基础科研,支撑现有产业安全稳定发展,推动核聚变等前瞻性研究进一步向前走。”董保同说。

应用推广 公众信任

“核技术应用是核工业的重要领域之一,其应用范围很广。”董保同表示,以核反应堆、加速器、同位素和核仪器仪表等基础设施为支撑,核技术在工业、农业、医学、环保等国民经济和人民健康领域有着广泛应用。

以农业应用为例,我国是核技术诱变育种大国。去年,我国科学家团队荣获核技术农业应用领域三项国际大奖。核技术诱变育种被誉为继选择育种、杂交育种之后又一现代育种技术。截至2020年底,我国育成和审定的突变品种数达1033个,占国际突变育种新品种总量的近三分之一。

“医疗、公共安全等也是重要应用领域之一。”董保同说,目前,放射性药物、核医疗设备等,在全球都备受关注。

董保同表示,为了进一步推动核技术应用落地,国家原子能机构将做好规划,了解需求、增加研发投入。同时,加强与国际原子能机构的合作,在发展中国家推广应用新技术,培养人才和创新体系建设。

“更重要的是推动核技术应用的法制化。”董保同说,核领域特别需要法制管理,除了相关的专门法和行政条例,核领域的基本法亟待出台。

专家们同时表示,核技术发展应用中,离不开公众的理解和支持。

叶奇蓁表示,应建立一个与公众有效沟通的机制,“所建项目一定要公开透明,与当地经济发展和老百姓需求紧密结合。此外,尽量调动各种社会力量参与相关发展环节,用公众听得懂的语言讲清原理,提高公众的信任度。”

 
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