從我國第一座自主設計建造的秦山核電站開始，中核集團逐漸掌握了30萬、60萬、100萬千瓦級核電技術，“華龍一號”已成為國家名片，國家核動力研發基地一期工程全面建成，而且具備四代核電技術高溫氣冷堆和快堆的研發能力，依靠自主創新走向了世界核能舞臺。

紅色的“八角形”裝置橫亙于主機大廳中央，三腳架將每個角支起，形態各異的機柜、管路滿滿當當圍在四周，錯綜復雜的線圈將其連接成一個整體。“當心磁場”“當心微波”“當心高壓”的安全警示標志隨處可見，同樣醒目的還有“科學發展上水平，聚變研究創一流”的大字橫幅。這個占地幾百平方米的“鋼鐵俠”，就是由中核集團核工業西南物理研究院(以下簡稱“核西物院”)研制的“人造太陽”——環流器二號A(HL—2A)裝置主機。

日前，記者跟隨“科幻作家走進新國企”——中核集團“人造太陽”主題活動，走進核西物院和中國核動力研究設計院(以下簡稱“核動力院”)，近距離了解“人造太陽”與“華龍一號”背后的故事。

“人造太陽”核心部位今年底建成

太陽產生的能量來自核聚變反應，如果人類能“駕馭”核聚變反應，地球上便可擁有用之不竭的“人造太陽”能量。相關資料顯示，一升海水中提取的氘，完全聚變反應可釋放相當于燃燒300升汽油的能量。同時，氘氚反應產物沒有放射性，也不會產生硫、氮氧化物等物質，碳排放幾近為零，而且只要停電，反應堆就自動停止運行。

受控核聚變實現之日，也是人類擺脫能源危機之時，核西物院正是這項硬“核”科技的核心研究單位。

控制大廳中的中央屏幕上，顯示著核聚變裝置的運行圖像，兩側共24個分屏顯示當前實驗各種參數、等離子圖像以及各子系統監視圖像等。核西物院工作人員介紹，環流器二號A(HL—2A)系統復雜，包含超導磁體、大功率電源、超高真空、超低溫等技術，僅磁場電源就有8套。

“去年我國環流器二號A(HL—2A)加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦，等離子體中心電子溫度首次達到1億度。今年年底，裝置核心部位將建成，電流有望從現有1兆安培提高到3兆安培。”核西物院院長劉永告訴記者。

環流器二號A(HL—2A)裝置不斷取得進步，但距離可控至少還有50年的路要走。“用什么方法加熱氣體，是受控熱核聚變首先要解決的問題。其次，等離子體溫度能上升到百萬度、千萬度、上億度。但超過萬度以上的氣體需用極強的磁場約束超高溫的等離子體，用什么材料裝著‘太陽’而不會化為烏有?這些技術難度可想而知。”劉永說。

    “華龍”首堆進入調試階段

1997年，大西南山坳的二層小樓里熱鬧非凡，核動力院專家們正對我國百萬千瓦級核電方案的主要技術參數展開激烈討論。21年后，彼時的“177堆芯”已化身為擁有自主知識產權的“華龍一號”。

4月28日，福清核電5號機組一回路水壓試驗一次成功，標志著“華龍一號”全球首堆頂住“高壓”，提前50天啟動冷態功能試驗，由安裝階段全面轉入調試階段。

在核動力院的一處實驗基地，無數鋼筋圍繞并支撐起一座鏤空的“銀塔”，明黃色的圍欄將其層層包圍，此“塔”便是“華龍一號”部分“非能動”安全裝置的實驗臺。

核動力院工作人員表示：“‘華龍一號’在原有‘能動’系統基礎上，引入‘非能動’安全裝置。該裝置的冷卻水箱內有3000多噸水，事故發生時，水會在重力作用下迅速注入堆腔內冷卻堆芯，反應堆余熱可及時逸散，最大可能保障核安全。”

據介紹，“華龍一號”福清核電5號機組所有主設備均就位核島，預計2020年并網發電，6號機組預計2021年并網發電。“華龍一號”海外工程——巴基斯坦卡拉奇核電工程2號、3號機組正處于安裝高峰，部分系統逐步進入調試階段。

同時，中核集團已開啟“互聯網+”的核電建設“2.0時代”，在“華龍一號”設計中，將核電設計、應用軟件集成與互聯網相結合，建立了異地綜合協同設計平臺。目前，該平臺與核電業主、工程采購等20余家鏈接，終端數量達500，可滿足“華龍一號”示范工程及K2、K3項目設計與建設需要，解決了不同平臺的數據傳遞和集成等難題，達到國際先進水平。

    持續創新增實力

置身于西南大山中的核動力院職工宿舍，紅磚平房的墻體坑坑洼洼，屋頂的瓦片長滿了青苔，不少屋檐已經剝落，窗戶油漆已斑駁。透過半掩的玻璃窗，依稀看到一張寫字臺和單人床，似乎默默講述著核工業人的創業歷史，講述著核動力事業從無到有、由弱到強的過往。

上世紀中葉，第一批核動力院人聚集到今天仍以工號和代號命名的山溝里，開始了我國第一座壓水型核動力反應堆的研制。改革開放初期，核動力院開展了多種新型反應堆的研究，并瞄準了被美國獨家壟斷的脈沖堆技術，于上世紀80年代末成功建成我國首座脈沖型反應堆，成為世界上第二個掌握該技術的國家。

40年后的今天，核動力院早已搬出大山，面貌煥然一新。進入本世紀，我國核動力技術發展迎來“黃金期”，特別是民用核動力技術領域，通過優化二代核電技術，形成了具有中國特色的二代改進型核電技術品牌。從2007年開始，特別是日本福島核事故以后，核動力院作為主要研發單位參與了具有中國自主知識產權的三代核電技術“華龍一號”的研發工作并實現了出口。

據了解，從我國第一座自主設計建造的秦山核電站開始，中核集團逐漸掌握了30萬、60萬、100萬千瓦級核電技術，“華龍一號”已成為國家名片，國家核動力研發基地一期工程全面建成，而且具備四代核電技術高溫氣冷堆和快堆的研發能力，依靠自主創新走向了世界核能舞臺。

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