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立足高水平科技自立自強!中核集團多項成果亮相國家成就展

2021-10-27 16:51  來源:中核集團    人造太陽  中子散射  華龍一號  高溫氣冷堆  核燃料

10月21日至27日,國家“十三五”科技創新成就展在京舉辦。我國大陸首座核電站秦山核電站、我國自主三代核電華龍一號、新一代“人造太陽”中國環流器二號M裝置、“大科學裝置前沿研究”專項“中子散射關鍵技術及前沿應用研究”項目、“高性能計算”專項“數值反應堆原型系統開發及示范應用”項目、高溫氣冷堆以及球形核燃料元件、同方股份車載移動式集裝箱/車輛檢查系統等一批核科技創新成果入選國家“十三五”科技創新成就展。


當前,我國已經開啟全面建設社會主義現代化國家新征程,科技創新在黨和國家發展全局中具有十分重要的地位和作用,全國廣大科技工作者要面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,堅定創新自信,緊抓創新機遇,勇攀科技高峰,破解發展難題,自覺肩負起光榮歷史使命,加快實現高水平科技自立自強,為建設世界科技強國、實現中華民族偉大復興作出新的更大貢獻。

10月21日至27日,國家“十三五”科技創新成就展在京舉辦。我國大陸首座核電站秦山核電站、我國自主三代核電華龍一號、新一代“人造太陽”中國環流器二號M裝置、“大科學裝置前沿研究”專項“中子散射關鍵技術及前沿應用研究”項目、“高性能計算”專項“數值反應堆原型系統開發及示范應用”項目、高溫氣冷堆以及球形核燃料元件、同方股份車載移動式集裝箱/車輛檢查系統等一批核科技創新成果入選國家“十三五”科技創新成就展。中央電視臺《新聞聯播》進行了報道。
 

據悉,本次展覽以“創新驅動發展 邁向科技強國”為主題,體現“創新是引領發展的第一動力”,全面展示“十三五”以來,貫徹落實黨中央和國務院關于科技工作的重大決策部署,深入實施創新驅動發展戰略、建設創新型國家所取得的重大成就,彰顯科技創新在我國經濟社會發展中的重要支撐引領作用。
 

秦山核電站是我國自行設計、自行建造、自行運行、自行管理的第一座原型壓水堆核電站。1991年12月15日,秦山核電站并網發電,實現中國大陸核電“零的突破”,使我國成為繼美國、蘇聯、英國、法國、加拿大和瑞典之后第七個能夠自主設計建造和運行核電站的國家。
 

作為中國高端制造業走向世界的“國家名片”,華龍一號是當前核電市場上接受度最高的三代核電機型之一。華龍一號設計壽命為60年,反應堆采用177堆芯設計,堆芯設計換料周期18個月,創新采用“能動和非能動”相結合安全系統及雙層安全殼等技術,在安全性上滿足國際最高安全標準要求。
 

中國環流器二號M裝置是我國目前規模最大、參數最高的先進托卡馬克裝置,是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置,采用更先進的結構與控制方式,等離子體體積達到國內現有裝置2倍以上,等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上,等離子體離子溫度可達到1.5億度,能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行,是實現我國核聚變能開發事業跨越式發展的重要依托裝置,也是我國消化吸收ITER技術不可或缺的重要平臺。
 

高溫氣冷堆核電站示范工程是我國核電自主創新重大標志性工程,裝機容量20萬千瓦,于2012年底在山東榮成開工建設,是我國具有完全自主知識產權、世界首座具有第四代先進核能系統特征的球床模塊式高溫氣冷堆,與探月工程、北斗導航一并被列入十六個國家科技重大專項。高溫氣冷堆固有安全性好、發電效率高、環境適應性強、用途廣泛,在核能發電、熱電冷聯產及高溫工藝熱等領域商業化應用前景廣闊,是我國優化能源結構、保障能源供給安全、實現“雙碳”目標的重要路徑。
 

球形燃料元件是高溫氣冷堆固有安全的重要基礎,其制造技術是高溫氣冷堆發展的主要技術挑戰。國家重大科技專項“大型先進壓水堆及高溫氣冷堆示范工程”配套建設項目——中核北方高溫氣冷堆核電燃料元件生產線,我國具有完全自主知識產權,生產線設計能力為年產30萬個核燃料球,是世界首條、也是唯一一條具有工業規模的球形燃料元件生產線。
 

針對我國中子大科學裝置中子譜儀關鍵部件受制于人的瓶頸問題,展開了中子束準直、聚焦、探測等多項關鍵技術攻關;實現了中子聚焦單色器、中子徑向準直器、雙晶石墨單色器、大面積涂硼探測器等關鍵部件國產化,使樣品處中子通量提升10倍以上;在國際首創大面積涂硼中子探測器,打破了國際對3He中子探測器的壟斷。這些成果將有效降低中子譜儀建設成本,并顯著提升其運行效率,推動中子科學自主創新能力迅速提升,促進中子分析技術在航空航天、核工業等重大領域的應用。

該項目依托典型國產超級計算機,突破了4項關鍵核心技術,完成了反應堆物理、熱工水力、結構力學、核燃料與材料5款具有完全自主產權的計算軟件開發工作,建成了我國首個基于E級超算數值核反應堆裝置原型系統,并在反應堆壓力容器輻照脆化預測及國家重大反應堆工程堆芯計算分析方面取得了典型示范應用。目前,核心技術達到國際并跑、局部領跑水平。

 

我國自主研發,集成雙能透射成像、背散射成像、放射性物質監測等多種查驗功能,能夠進行有機物、混合物、無機物識別,實現快速掃描和查驗嫌疑物質。車載移動式設計,具有占地面積小、機動靈活、反應快速、操作性強等特點,可單獨駕駛轉場,適用于邊境、港口、陸路口岸、各類關卡等場所的貨物/車輛安全檢查,極大提升了安檢的效率和準確率。
 

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