昨日中核集團官方披露：根據有關規定，經國家核安全局批準，中國核動力研究設計院高通量工程試驗堆（HFETR）運行許可證獲準延續，有效期至2028年10月31日。
 
高通量工程試驗堆成為國內第一座正式開展運行許可證延續技術審查的研究堆，實現了從零到一的突破。那今天就聊一聊它唄~  
1高通堆干嗎用
 
按照大家的興趣，先說明白干嗎用，再去感嘆它的歷史和驚艷它的不易。
 
首先，高通堆其實是研究堆的一種，簡單來說，就是這家伙是用來研究核動力堆各種裝置（比如燃料）的靠譜性。
 
大部分研究堆都是一個基本套路：產生中子轟擊放入堆中的試驗品（靶）來研究核反應。
 
研究堆大致分成兩類。
 
一類是中子源用堆，其熱中子通量比較低，大概是本文主角的1/10-1/100的程度。這種堆適應性大，應用廣，能對堆物理、材料、化學、同位素、醫學、工業技術和教學培訓等廣泛領域開展研究工作。這種堆數量很大，在發達國象（如美國）很多高等學校內就擁有一座這種類型的堆，也是我國同位素很多采購的來源。
 
另一類型是高通量試驗堆，也稱工具堆，一般量級在10的十五次方（看不懂沒關系，你就認為它很大很密集就可以）。它是研究動力堆用的，因為動力堆不比與日常研究，這家伙勁大！所以要求中子通量也要上來才可以。但是這種堆通用性不大，且造價高，之前還消耗高濃鈾燃料，其運行費用也較昂貴，它是必不可少的但又不必多建，各國有一兩座即可。
 
現在大型核電站的堆型逐漸集中到輕水堆為主，其中壓水堆型巳占主導地位。這些成就是與在高通量堆上進行研究試驗密切相關的。
 
至今高通量試驗堆仍是用來對各種新型反應堆的研究，已有堆的安全運行和提高經濟效益，在這些方面，它仍起著關鍵性的指導作用。
 
2給它畫個像
 
其實你可以在腦海里想象一個畫面：
 
就是中子從核心區域產生后，到了不同的場景（試驗孔道和考驗回路）里去模擬真實的工況。
 
就像斗羅大陸小說里，主人公需要進入七怪各自的場景里去磨煉自己一樣。
 
比如高溫高壓的水回路，這就是模擬真實的壓水堆里，核燃料能不能撐住，如果是換成了鈉作為冷卻劑，就是模擬快堆的工況，那換成氣呢？
 
諸如此類，不一定嚴謹，科普理解。
 
所以衡量一個高通量堆是否先進，有很多方面，但從使用者角度，很強調中子通量水平和可以提供輻照試驗的空間，特別是高通量堆內應有相應的輻照回路設施。
 
3高通堆的歷史  
在中國，有代號才是身份的象征，比如第一座核電站也叫做728工程，本文主角恰好也有個代號的，叫做49-3堆。
 
如果熟悉前一段時間核能供暖的新聞的話，大家應該對北京的49-2堆不陌生。
 
49-2堆是泳池堆，也是現在燕龍一號的技術前身，但是由于它過于小巧，對于研究動力堆有點力不從心，所以專心供暖這樣的民生工程了，但是祖國的核動力事業怎么辦，新型燃料元件、材料加速輻照考驗的呼喚下，高中子通量反應堆 49-3堆 應運而生。
 
1968年5月15日，由國家計委、國防科委、國防工辦批復了二機部關于反應堆研究設計基地建設方案的報告，項目代號為“49-3工程”。  
1971年03月正式破土動工；
 
1979年12月達到首次物理臨界；
 
1980年12年實現高功率運行；
 
1981年12月通過國家驗收并正式投運；
 
1985年10月工程設計建造獲得國家科技進步一等獎。（這個獎項的分量灰常重）
 
49-3堆是完全依靠我國自己力量建成的大型核試驗設施，設計功率為125MW，其輻照能力在亞洲研究堆中名列第一。
   
但為了不要驕傲，大家記住，是世界第三，也就是我們還有進步的空間。
 
但不得不說，它的建成表明中國核反應堆工程技術達到了新水平，帶動了國內新技術的發展，推動了國內核科學與技術研究平臺進入新的高度。
 
后續高通堆還進行了低濃度燃料的升級
 
為了響應IAEA研究和試驗性反應堆低濃化（RETER）項目，減少和消除全球范圍內民用高濃鈾的使用，核動力院在1992年開始49-3堆燃料元件低濃化研究。2002年，由核動力院設計，核燃料元件制造單位完成了兩組49-3堆低濃燃料元件的生產，緊接著核動力院完成了該燃料元件堆內輻照考驗試驗。（自己測試自己的口糧）
 
其實就是極大的減少了高通堆的燃料成本（這是對內實惠），順帶減少了核擴散的風險（這是對外口徑）
 
TIP1：49-3堆建成后，核動力院1992年又自行設計建造了我國第一座乏燃料反應堆——岷江試驗堆。岷江堆是一個游泳池型試驗研究堆，具有功率低、安全系數高等特點。同時，岷江堆實現了乏燃料的再利用，與49-3堆形成了良好互補。
 
TIP2：49-3堆有四十年的安全運行記錄。
 
4 華龍一號的幕后英雄
49-3堆被主要用于反應堆燃料元件及結構材料輻照試驗、放射性同位素生產和中子輻照加工等領域，是我國核動力與核技術發展的大型關鍵設備。
 
在核燃料方面，實現了第二、三、四代反應堆燃料元件輻照考驗要求。
 
在同位素方面，在兩堆上研究開發的同位素產品已有十余個，部分產品已具備規模化生產能力。這些同位素產品中很多具有廣闊的市場前景（很賺錢...）。
 
在材料方面，可以開展核級設備鑒定、硅單晶中子輻照摻雜、熱縮材料γ輻照等工作。在硅單晶中子輻照領域，兩堆已形成年輻照量達幾十噸的生產能力，可以廣泛應用于制造半導體器件、太陽能電池、高性能電子產品等。在輻照效應分析領域，完成了數十種結構材料的輻照分析，包括百萬千瓦級壓水堆核電站反應堆壓力容器國產化材料、反應堆支撐裙材料、堆內構件材料、燃料包殼材料及其他一系列重要堆用材料的性能輻照試驗。

 
就這么說吧，“華龍一號”實現 “自主研發、自主設計、自主制造”，大量基礎數據的提供者就是它。
 
所以這位中國核動力事業的幕后英雄，今天被批準延遲退休了，是個值得分享的好消息。
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