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探访大山深处的“核心脏”:从核潜艇到“华龙一号”
来源: 中国工业新闻网 2025-12-03 16:27
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中国工业报记者  余娜

在909基地二号点的一座陡峭的小山坡上,矗立着一排红砖青瓦小平房。几十年岁月的磨洗,房子的门、窗已经不见踪迹,墙面也满是斑驳的痕迹。

很难想象,这座别无二致的红砖青瓦小平房正是中国第一代核潜艇陆上模式堆指挥部。由于修建在小山坡上,人们通俗地称其为“山头指挥部”。中国核潜艇第一任总设计师、中国工程院首批院士彭士禄,中国核动力事业主要开拓者和奠基人、中国工程院首批院士赵仁恺当年就在“山头指挥部”,把握着中国第一代核潜艇动力系统研制工作的前进方向。

(山头指挥部)

如今的909基地依旧繁忙。一座超过30米的三代核电非能动余热排出实验装置上,实验人员在上下奔走进行紧张的调试实验,为打造“华龙一号”的核心竞争力之一——非能动安全系统提供了重要支撑,确保大国重器牢牢掌握在自己手里。

“中国第一代核潜艇研发实验基地”是中国核动力研究设计院建院最初的基地,代号为909基地。作为我国第一代核潜艇研发实验基地,909基地见证了我国核动力事业从无到有、由弱到强一步步迈向辉煌的非凡历程,是中国核动力的发源地,为我国核动力与和平利用核能事业发展奠定了技术与人才基础,做出了巨大贡献,被誉为“中国核动力工程的摇篮”。

11月20日,从成都驱车2小时,中国工业报记者实地前往四川省乐山市夹江县,探访了这座大山深处的“核心脏”。

建成第一代核潜艇陆上模式堆

上世纪中叶,面对帝国主义的海上封锁和核讹诈,以彭士禄、赵仁恺为代表的核动力先驱、科技人员、建设者们从祖国的四面八方聚集到西南的大山深处,开始潜艇核动力的研制。

“无资料、无图纸、无设备、无经验,甚至未见过核潜艇实物,中国核潜艇研制在一穷二白的基础上起步。”中国核动力研究设计院党委委员、副院长闫晓介绍。

(第一代核潜艇陆上模式堆旧址)

1965年8月25日,中央专委第13次会议决定,同意原子能潜艇陆上模式堆建在四川夹江县境内。二机部随即决定在那里先建一个比较完善配套的反应堆工程研究综合基地,基地代号“909”,对外掩护名称为“西南水电研究所”。

荒草遍野、蛇虫出没、人迹罕至,开山的炮在沉睡了千年的山谷中隆隆作响,在极其恶劣的环境中,第一代创业者们凭着对核动力事业的执着追求和满腔的爱国热情,隐姓埋名,白手起家。

巨大的压力和考验下,我国核动力事业的先驱们开始了艰难的学习、摸索与科研工作。他们用计算尺计算着反应堆结构,用手摇计算机轮流计算物理公式,使反应堆堆芯结构、控制、物理、热工等设计有了重大突破。

“1969年,模式堆主厂房建成后,设备安装开始。60吨重的反应堆压力容器依靠多辆大马力汽车牵引,翻越十几公里公路,再以人力方式‘推拉顶吊’,才顺利进入厂房。”闫晓表示。

(第一座陆上模式堆主控室模拟还原)

1970年,我国第一代核潜艇陆上模式堆建成,解决了海基战略核威慑力量建设中最关键的动力问题,也第一次实现了核能发电。8月30日13时,第一代核潜艇陆上模式堆实现满功率运行。4个月后,我国自主研制的第一艘核潜艇成功下水。这艘艇上有零部件4.6万个,需要的材料多达1300多种,但没有用过一颗外国的螺丝钉。1974年,“长征一号”正式服役,中国成为继美、苏、英、法之后,全球第五个拥有核潜艇的国家。

第一代核潜艇陆上模式堆于上世纪60年代开始建设,上世纪80年代中期开始退役。909基地工作人员李丽秋向中国工业报记者介绍,伴随退役结束,目前第一代核潜艇陆上模式堆旧址上,现存有5层主办公楼一栋,厂房大厅一座,反应堆主控室一个。

总面积约24万平方米的研发实验室群,依然矗立着机关办公楼、反应堆工程设计楼、反应堆物理与屏蔽实验室、流体力学实验室、热工水力实验室、水化学实验室、结构力学实验室、核燃料及材料实验室等20余个建筑群落。

总面积约8万平方米的研发配套设施,主要用于当时的生活服务,包括职工住房、食堂、子弟学校、仓库、科技图书馆、电影院、体育场等,“时代楷模”彭士禄院士的办公旧址、彭士禄院士故居、两院院士赵仁恺故居等重要建筑均完整保留。

保驾护航“华龙一号”

1996年的一个午后,距离四川成都百余公里的山坳中,一栋两层办公楼里回荡着激烈争论的声音,二十几名科研人员在此讨论着中国自主百万千瓦级核电方案的主要技术参数。他们也许很难想象,彼时种下的“种子”,在二十余年后开花结果,化身为“华龙一号”,这一我国具有自主知识产权的第三代核电技术成果。

909基地依然矗立的龙兴楼,正是当年讨论华龙一号“177”堆芯的地方。高达60米的三代核电非能动余热排出实验装置依然繁忙,这是“华龙一号”重要的实验装置之一。

(龙兴楼)

该装置完成了非能动余热排出系统设计和设备设计、非能动余热排出系统排热能力分析评价、通过中核集团组织的非能动余热排出系统实验工况见证、完成了稳态实验、72小时瞬态实验,实验结果良好。

中国工业报记者获悉,华龙一号二次侧非能动余热排出系统,依靠回路中的水由于温度不同所产生的密度差和水位高低不同产生的重力差作为驱动力形成自然循环,在不依靠外界提供动力的情况下就自行运作,将反应堆余热导出,实现反应堆安全停堆,避免了由于外部供电系统失效等情况引起的反应堆严重事故。

无干预成功运行72小时是衡量华龙一号二次侧非能动余热排出系统能力的重要指标,72小时内无需过多场内应急就可以将堆芯衰变热传递至事故冷却水箱,从而降低堆芯温度,保证反应堆的安全性。华龙一号二次侧非能动余热排出系统验证实验没有现成资料和经验可以借鉴,实验装置如何设计,模型比例是如何确定,设计输入是否合理和完整等等问题,均需要与设计方反复研究、仔细琢磨,要想顺利完成实验,只有不断探索和创新。最终研发人员不断攻克一个个难关,终于制定了详细的实验方案。

(三代核电非能动余热排出实验装置)

值得一提的是,实验需要在高位水塔上完成。高达50余米的瘦高型实验用高位水塔,课题组耗时两年,在具备一定的技术沉淀的基础上设计、建造并调试完成了高达60米的模拟实验装置。

2013年9月28日至30日,华龙一号二次侧非能动余热排出系统实验成功无干预运行72小时,标志着我国具有自主知识产权的百万千瓦级三代压水堆核电技术华龙一号的实验验证工作取得了重要阶段性成果;2016年,该实验结果先后通过国家能源局验证。

中国核动力研究设计院副总工程师、“华龙一号”批量化总设计师崔怀明表示,“华龙一号”是国际首创“177堆芯”大型先进反应堆,反应堆的安全性和中子经济性大幅提升。国际首创“能动+非能动”核安全技术,安全水平超越国际三代要求一个量级,可抗9度地震烈度和大飞机撞击。关键设备实现了100%自主可控,设备性能优异。首次建立自主型号标准体系,填补了国内空白。

2021年,“华龙一号”首堆在福清投入商运,标志着我国具备了三代核电站自主设计能力,成为中国核能走向世界的“国家名片”。“华龙一号”成为全球在建在运数量最多的三代核电技术。

在华龙后续机型上,2018年底,中国核动力研究设计院联合国内外多家相关单位启动了华龙后续机型的集中研发。历经6年,完成了“华龙一号”后续机型的研发。持续提升了“华龙一号”的安全性、经济型、运行可靠性、运行灵活性、环境友好性以及先进性。

“华龙一号”已建设41台机组,当前国内占比60%,是唯一实现批量化和出口的自主三代核电技术,涉及33个国民经济产业,引领了5400余家企业实现了产业升级,显著增强了我国高端装备制造业的安全性及韧性。

“华龙一号”批量化工程建设稳步推进。其中,福清5、6号机组是首堆工程。漳州1、2号机组,结合了首堆经验反馈,是目前在建以及已批准的32台“华龙一号”机组的参考。2025年11月22日,漳州核电2号机组首次并网成功,开始向电网送电,标志着“华龙一号”批量化建设取得重大进展。2025年8月10日,金七门核电1号机组浇筑核岛第一罐混凝土(FCD)。

“‘华龙一号’是我国核电走向世界的国家名片,是我国研发设计的具有完整自主知识产权的三代压水堆核电创新成果。中国核动力研究设计院通过十余年的时间,完成了‘华龙一号’最核心的系统,即反应堆及一回路系统的技术研发。”闫晓表示。

助力打造“中国堆谷”

六十载后,“909”基地所在的山谷正被重塑为“中国堆谷”。

“中国核动力研究设计院积极响应‘健康中国’战略,依托‘中国堆谷’得天独厚的资源优势,正大力发展医用同位素产业。我们将努力建设同位素及药物国家工程研究中心、医用同位素试验堆、全国最大医用同位素生产基地等。”闫晓透露。

记者获悉,以同位素及药物国家工程研究中心为平台,中国核动力研究设计院“牵手”四川大学、华西医院、中国辐射防护研究院、云克药业、通瑞生物、纽瑞特医药科技公司等单位,打造国际领先的医用同位素研发及药物制备技术研究开发、成果转化、人才培养、产业孵化的基地,打通同位素制备、放射性药物研发、安全评价、药效验证全工艺链条。

依托同位素及药物国家工程研究中心,中国核动力研究设计院孵化了四川海同同位素科技有限公司,在乐山夹江核技术应用产业园内打造了我国规模最大、品类最齐全的医用同位素生产基地。

该生产基地建有占地面积约1万平方米的同位素生产厂房和设施,建设镥-177、钇-90、镭-223、碘-125、磷-32、铼-188、钬-166、碳-14等8条医用同位素生产线,具备堆产放射性医用同位素批量生产能力。2024年12月30日,8条医用同位素生产线完成全部建设工作,该生产基地就此正式启用。根据设计,它可年产3万居里碘-125、1万居里镥-177、200居里碳-14、50居里镭-223等8种国内市场急需医用同位素,基本满足国内需求,将为建立医用同位素自主保障体系发挥重要作用。

作为中国第一代核潜艇陆上模式堆、第一座高通量工程试验堆、第一座脉冲反应堆、第一度核电诞生地,909基地拥有得天独厚的堆照资源。而今,借助核技术应用产业,基地正在焕发新的生机。

据悉,全国可用于医用同位素生产和制备的8座反应堆中,有4座布局在乐山,共涉及核企业20家、从业人员3000余人,在核电技术研究、核电装备研制、核医疗发展等方面具有突出优势。

在四川,核技术应用产业被列入全省战略性新兴产业集群。四川省委、省政府大力推动核医疗产业高质量发展,明确支持乐山打造医用同位素和核素原料药生产极。着眼“中国堆谷”建设,乐山加快引进和实施医用同位素、放射性药物、核医学设备、密封放射源等一批重大项目,基本形成“堆、源、素、药”完整产业链,预计2027年产值有望突破300亿元。

依托强大的史料资源,909基地亦不断打造科技+文化的文旅“新名片”。

(中国核动力科技馆展厅)

中国核动力科技馆(909基地馆),位于中国核动力研究设计院基地二号点地区,是四川省爱国主义教育基地——中国第一代核潜艇研发实验基地的重要科普教育阵地。全馆包括3个展厅(党史教育厅、国防教育厅、核科普展厅)和1个电教室,展厅分别是党史教育厅、国防教育厅、核科普厅,总展陈面积约400平米。

其中,核科普展厅重点面向青少年,从神奇的能量、原子世界、核能的应用、核技术应用,辐射与防护、核安全等几个方面进行展示与互动,突出了核能是安全清洁环保的能源,发展核能是实现“双碳”目标的重要举措。

在总台一套播出的电视剧《许你万家灯火》中,909基地也成为年代戏的主要取景地。

2018年以来,随着第一代核潜艇逐步解密,909基地对外开放并陆续申报成为第五批国家工业遗产、中央企业爱国主义教育基地、中央企业工业文化遗产、中核集团党性教育基地、中国核学会党员教育基地、四川省爱国主义教育基地、四川省国防科技工业军工文化教育基地、四川省科普惠民共享基地、科学家精神教育基地等。

致力打造中国最大的科学家精神与核文化主题红色教育基地,今年1-6月,909基地共接待3万人次,同比增长180%。

【编辑:龚忻】