隨著加拿大聯(lián)邦下轄的核科技組織已經(jīng)走過70周年，讓我們來看下加拿大原子能有限公司(AECL)、加拿大核歷史和該國凈零未來愿景之間的各種聯(lián)系。

1、加拿大的核科學(xué)史

加拿大原子能有限公司(AECL)成立于1952年。

在加拿大聯(lián)邦政府發(fā)表意向書(EOI)之后，時任加拿大原子能有限公司(AECL)總裁的羅伯特·沃克(Robert Walker)表示，該意向書“不是公司的出售聲明”，而是“一種創(chuàng)新落實機制”，有助于確定AECL擁有的核實驗室的發(fā)展方向。

沃克表示，該公司的重組，不僅關(guān)系到擁有60年歷史的核實驗室或是公司的未來，還關(guān)系到“行業(yè)本身的未來，以及AECL如何幫助這一進程向前發(fā)展。”

鑒于其與AECL的不可分割的聯(lián)系，該行業(yè)急于理解重組對他們意味著什么。

1944年，在加拿大國家研究委員會的指導(dǎo)下，喬克河實驗室(CRL)成立。兩年后，加拿大政府通過了《原子能控制法》，建立了其核監(jiān)管框架。

1952年，加拿大政府成立了AECL，授權(quán)其發(fā)展和平利用核能，并同時將國家實驗室交給該公司。目前，國家實驗室已是ZEEP(零能實驗堆)反應(yīng)堆和國家研究實驗(NRX)堆所在地。

NRX已運行45年，主要用于生產(chǎn)放射性同位素，并開發(fā)CANDU反應(yīng)堆的燃料和材料，還為實驗物理提供中子源。

1957年，AECL被授權(quán)五年后，國家研究通用反應(yīng)堆(NRU)進入關(guān)鍵階段，這種堆將成為世界公認(rèn)的研究反應(yīng)堆和核醫(yī)學(xué)同位素的主要生產(chǎn)商。

20世紀(jì)60年代初，AECL在馬尼托巴省溫尼伯東北部建立了第二個核設(shè)施，即懷特謝爾(Whiteshell)實驗室。

四年后，AECL在馬尼托巴省的懷特謝爾開設(shè)了第二個核實驗室，這里有一個創(chuàng)新的有機冷卻研究反應(yīng)堆和一個開創(chuàng)性的地質(zhì)處置實驗室。

該研究反應(yīng)堆將有助于發(fā)展核科學(xué)和物理、醫(yī)療診斷和治療(包括癌癥治療的先驅(qū))以及核技術(shù)的其他有益用途。

不過，并不是一切都一帆風(fēng)順。

1952年和1958年，AECL發(fā)生了兩次嚴(yán)重的燃料通道冷卻事故，每個反應(yīng)堆都發(fā)生了一次，對于剛剛起步的核項目信譽造成了損害。

因此，隨之而來的是繁重，但十分重要的核安全課程。

不過，也許由于AECL的政府背書，再加上在核能歷史中發(fā)揮的先鋒作用，AECL在面臨公眾信任考驗，技術(shù)和政治挑戰(zhàn)的同時，一直是世界公認(rèn)的偉大科學(xué)創(chuàng)新者。

2、CANDU技術(shù)的發(fā)展

皮克林核電站的第一個CANDU機組，于1971年投入運行。

AECL的研究反應(yīng)堆，對該公司及其服務(wù)的全世界來說，都是一筆令人難以置信的資產(chǎn)。

該組織的開創(chuàng)性時刻，也是高光時刻，則來自其1954年與安大略水電委員會的合作關(guān)系，安大略水電委員會是安大略水電的前身(該委員會后來被重組為五個部分，包括仍然存在的安大略發(fā)電)。

AECL最初的合資反應(yīng)堆是與通用電氣和美國原子能委員會合作，在距喬克河實驗室30公里的地方建造。

1962年，羅爾夫頓(Rolphton)核電示范廠投運，功率20Mwe，不僅作為CANDU技術(shù)的工作試驗設(shè)施研究運行，還作為未來核能工程師和操作員的培訓(xùn)基地。

CANDU是AECL的研究專利，其名稱代表“加拿大——氘——鈾”(Canada – deuterium – uranium)。

與大多數(shù)反應(yīng)堆設(shè)計不同，該反應(yīng)堆使用天然鈾作為燃料，氧化氘(重水)作為慢化劑和冷卻劑。

CANDU具有在線加油能力，能夠生產(chǎn)醫(yī)療同位素，如鈷-60，以及大規(guī)模發(fā)電。CANDU技術(shù)一直是加拿大強烈的民族自豪感的來源，該堆也決定了加拿大的核能發(fā)展之旅。

1966年，在道格拉斯角(Douglas Point)調(diào)試了一臺200MWe CANDU原型機，為皮克林第一座大型商業(yè)發(fā)電廠鋪平了道路，該發(fā)電廠緊鄰加拿大最大的城市和經(jīng)濟中心多倫多。

3、皮克林核電站和布魯斯核電站

由于政策風(fēng)潮和監(jiān)管變化，達林頓核電站的四個機組在各種延期后于1990年至1993年完工。(圖源：OPG)

AECL和安大略省電力公司之間的合作關(guān)系非常重要，因為發(fā)電決策在加拿大屬于省級而非聯(lián)邦管轄。

AECL現(xiàn)任總裁兼CEO弗雷德·德馬爾卡(Fred Dermarkar)表示，這一伙伴關(guān)系也有助于形成一個對加拿大的全球核野心至關(guān)重要的模式。

他說：“合作使加拿大能夠。充分發(fā)展核能潛力，合作使我們成為一線核國家。從一開始，我們就想按照自己的方式去做，要有一個加拿大制造的核能設(shè)計，不僅符合我們的信念，更體現(xiàn)我們的能力。作為一個小國，沒有合作，我們不可能做到這一點。”

在道格拉斯角核電站建成時，第一個皮克林核電站已經(jīng)進入規(guī)劃階段，1971年開始運行，隨后不久，又有三個600MWe反應(yīng)堆投入運行。

該地塊最終將容納8個機組，其中6個機組至今仍繼續(xù)成功運營。在其早期運營中，該工廠在核工業(yè)界經(jīng)常保持著世界級的領(lǐng)先地位。

加拿大布魯斯核電站，共8個反應(yīng)堆，是全球輸出功率最高的在運營核電站。(圖源：網(wǎng)絡(luò))

六年后，布魯斯縣的第一個機組投入運行——布魯斯核電站，該電站最終將容納8個800MWe機組。

如今，布魯斯核電站是世界上最大的運行核設(shè)施之一。

4、讓CANDU走向全球

繼皮克林核電站的成功之后，AECL還將在其他幾個國家建造CANDU裝置，包括在韓國的月城核電站。(圖源：KHNP)

加拿大的“CANDU夢想”繼續(xù)在安大略省(克拉靈頓的達靈頓核電站四座900MWe機組)，新不倫瑞克省，魁北克省(各建設(shè)兩座CANDU-6機組)落地。

該公司還走向全球，在其他六個國家建造了反應(yīng)堆。通過CANDU的銷售，加拿大正在履行其科技投資的承諾。

加拿大正在生產(chǎn)大規(guī)模、可靠的電力，為其經(jīng)濟提供動力，提供基本衛(wèi)生服務(wù)，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和國際貿(mào)易目標(biāo)。

在發(fā)展核能的過程中，加拿大在研究、運營、供應(yīng)鏈、監(jiān)管和學(xué)術(shù)界建立了深厚的國家能力。

杰里·霍普伍德(Jerry Hopwood)是核工程卓越大學(xué)網(wǎng)絡(luò)(UNEE)的校長，該網(wǎng)絡(luò)由加拿大13所大學(xué)和羅馬尼亞一所大學(xué)組成。

霍普伍德的大部分職業(yè)生涯都是在AECL度過的，他將公司的培訓(xùn)和教育計劃以及研究歸功于加拿大今天的能力。

他說：“進入80年代，喬克河實驗室有著非常強大的訓(xùn)練能力。”這是一個校園，來自世界各地的學(xué)生和訪問人員在此逗留和學(xué)習(xí)。

“AECL非常重視培訓(xùn)和發(fā)展。我記得很多專業(yè)發(fā)展研討會，氣氛和大學(xué)一樣。AECL贊助了很多人通過借調(diào)或作為員工完成博士學(xué)位，現(xiàn)在仍然如此。AECL CRL設(shè)施作為對大學(xué)研發(fā)項目的支持提供給大學(xué)。”

同時，AECL還建立了一個技術(shù)顧問和教授的渠道，在整個行業(yè)和學(xué)術(shù)界工作，培訓(xùn)下一代工程師。

5、充滿挑戰(zhàn)的時代

2011年3月14日安大略省皮克林核電站的一號發(fā)電機組因水泵密封閥發(fā)生損壞發(fā)生廢水泄漏事故，共有7.3萬多升軟化水流入安大略湖，但不會對公眾健康構(gòu)成威脅。(圖源：網(wǎng)絡(luò))

1990年代，加拿大核設(shè)施的老齡化挑戰(zhàn)帶來了技術(shù)問題，這些問題在技術(shù)上是可以解決的，但面臨的政治挑戰(zhàn)更大。

1998年，安大略省大約一半的核設(shè)施被關(guān)閉，看起來黃金原子時代可能已經(jīng)結(jié)束了。

除兩座反應(yīng)堆外，所有反應(yīng)堆最終都將在21世紀(jì)重新啟動，并在隨后的十年中取得一些最佳性能。許多反應(yīng)堆將進行全面整修，一些預(yù)計將運行到21世紀(jì)60年代。

安大略核電設(shè)施是該省向清潔能源未來過渡的基礎(chǔ)，主要負(fù)責(zé)該省到2014年逐步淘汰燃煤發(fā)電。

作為加拿大和AECL凈零計劃的一部分，通過翻新和使用小型模塊化反應(yīng)堆，為繼續(xù)使用CANDU技術(shù)打開了大門。

在喬克河實驗室，正在開發(fā)的是兩個雙反應(yīng)堆，打算成為第一個專門用于醫(yī)用同位素生產(chǎn)的裝置。

10MWe Maple(多用途物理晶格實驗)反應(yīng)堆是以該國標(biāo)志性的楓樹命名的。它們在停機期間具有內(nèi)置冗余，可以滿足全世界的需求。

2008年，在AECL面臨最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，反應(yīng)堆項目被擱置。該公司卻采取了富有挑戰(zhàn)性的步驟，投資NRU的持續(xù)運營，以確保滿足世界對醫(yī)用同位素的需求。

十年后，NRU停止運營，成功地完成了任務(wù)，其他CANDU運營商也加入了進來。

這些反應(yīng)堆在發(fā)電的同時提供同位素，保持CANDU在提供大規(guī)模電網(wǎng)電力的同時生產(chǎn)同位素的獨特能力。

在一個充滿挑戰(zhàn)的時代，安大略省也給AECL帶來了各種問題，當(dāng)時，在AECL和西屋公司進行了漫長的采購競爭后，省政府否決了在達林頓新建電廠的計劃。

這一決定使得AECL沒有在國內(nèi)展示其最新的CANDU先進反應(yīng)堆設(shè)計。

2011年，隨著債務(wù)不斷增加，該公司的反應(yīng)堆設(shè)計和服務(wù)部門被出售給SNC Lavalin。

不久之后，它宣布重組國家實驗室、NRU、其11個其他場地，以及遺留廢物管理和修復(fù)項目。

6、重組AECL

沃克在2012年3月的演講中提出，作為當(dāng)今最緊迫公共政策問題推動者，加拿大工業(yè)的愿景，以及AECL作為工業(yè)推動者的愿景。他同時提醒觀眾加拿大的核計劃已經(jīng)走了多遠(yuǎn)。

他說， “我們是一個一級國家，我們擁有一切。我們致力于核能，我們擁有世界級的運營。我們有一個國際上受尊敬的聯(lián)邦監(jiān)管機構(gòu)。我們有一個強大的國內(nèi)核供應(yīng)鏈——從采礦到制造和服務(wù)。我們有一個強大的學(xué)院和大學(xué)相互作用，正在教育我們的下一代，培養(yǎng)核工人，并提供適當(dāng)?shù)难芯恳约訌娝麄兊呐嘤?xùn)。”

他補充道：“從多個角度來看，我們在AECL核實驗室有一個獨特的結(jié)構(gòu)。所有這些因素結(jié)合在一起定義了我們國家一線核國家的地位。”

他說，AECL剛開始主要就醫(yī)療同位素、遺產(chǎn)和歷史廢物的管理和處置等領(lǐng)域的公共政策問題向政府提供咨詢和建議，提供科技后盾，執(zhí)行公共政策——從多年的戰(zhàn)略和執(zhí)行結(jié)果來看，AECL完全勝任這些工作。

他說，AECL是“商業(yè)創(chuàng)新的推動者，將技術(shù)落實到工業(yè)制造，最終將其轉(zhuǎn)化為財富和就業(yè)機會”，是“勞動力的核心發(fā)電機”，培育了領(lǐng)導(dǎo)者，并為光明的核未來提供了所有要素。

7、新的模式和任務(wù)——通往清潔能源未來之路

AECL正在投資12億美元更新加拿大核實驗室(CNL)運營的喬克河實驗室的相關(guān)科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施。(圖源：CNL)

2014年11月3日，AECL以政府所有承包商運營(Go-Co)模式創(chuàng)建了全資子公司——加拿大核實驗室(CNL)，將加拿大12個地點的大約3400人轉(zhuǎn)移到一個私營部門財團。

沃克說：“CNL可能是一個新的組織，也擁有跨越60多年尖端核科學(xué)和技術(shù)的自豪歷史。這種新的運營模式將利用新興的市場機遇和私營部門的先進管理。”

如今，AECL的愿景是“通過推動核創(chuàng)新、創(chuàng)建一流的核校園和清理我們遺留的核廢物，實現(xiàn)對加拿大人的價值“。

德馬爾卡說，自成立以來，CNL一直在穩(wěn)步履行這項任務(wù)，德馬爾卡于2021年2月從沃克的繼任者Richard Sexton手中接過AECL的總裁工作。

“Go-Co的使命至關(guān)重要。我們需要各種創(chuàng)新，面對過去，才能擁有未來，”他說：“我們還需要更新喬克河實驗室設(shè)施，建立一個世界級的實驗室。

2021年7月，CNL和AECL慶祝喬克河科學(xué)合作中心建設(shè)開始。(圖源CNL)

我們需要確保實驗室進行的科學(xué)和技術(shù)研究方向符合加拿大的長期戰(zhàn)略利益。

通過CNL，AECL正在支持SMR和氫氣開發(fā)等領(lǐng)域的工作，以及CANDU技術(shù)的持續(xù)研究，在核安全和安保(包括網(wǎng)絡(luò)安全)方面發(fā)揮著領(lǐng)導(dǎo)作用。

在2021屆AECL年度公開會議上，德馬爾卡展示了Go-Co合作模式在增強公司價值方面的作用。

私營部門的管理模式使公司能夠獲得最好的專業(yè)知識和資源，德馬爾卡說，他在接受這項工作之前沒有接觸過這種方式，合作再一次使事情成為可能。

他回到了沃克在2012年談到的主題，這些主題一直是該行業(yè)的前沿和中心：

按預(yù)算，按時交付主要項目;

通過新反應(yīng)堆的銷售，使供應(yīng)鏈能夠在國際上競爭，包括在加拿大展示的新SMR技術(shù)和CANDU技術(shù);

協(xié)調(diào)加拿大的核研發(fā)，包括學(xué)術(shù)界;

以對環(huán)境負(fù)責(zé)的方式處理核廢物;

創(chuàng)建高素質(zhì)人才培育通道。

他說：“我非常清楚我們在所有這一切中都扮演著重要角色。作為一家公司，我們在這里不是為了與行業(yè)競爭。我們在這里是為了補充和支持行業(yè)，是為了幫助行業(yè)實現(xiàn)加拿大在健康、能源、環(huán)境和安全方面的目標(biāo)。”。

德馬爾卡補充說，像加拿大政府一樣，AECL致力于“土著和解”，其基礎(chǔ)是建立與土著社區(qū)的長期關(guān)系，公司努力履行其科學(xué)、氣候變化和廢物管理承諾。

在當(dāng)前的政府議程中，迫在眉睫的是積極的減排目標(biāo)，這是繁榮和滿足日益增長的能源需求的首要目標(biāo)。

核能可以在這方面發(fā)揮重要作用，但它需要快速得到應(yīng)有的定義。

在這個主題上，德馬爾卡增加了第六個重點領(lǐng)域，他認(rèn)為AECL可以成為一個關(guān)鍵杠桿。

他說：“我們需要通過創(chuàng)造條件，讓加拿大人為加拿大的核能力感到自豪，以此來倡導(dǎo)和獲得公眾的認(rèn)可。這取決于我們在組織和行業(yè)中所做的事情，取決于我們提高這一點并使其可見的能力。”

“百分之九十九的人不知道加拿大在核科學(xué)方面取得了什么成就，這是一種恥辱，因為我們所取得的成就是世界級的，而且意義非比尋常。”

隨著他擔(dān)任總裁期間的第一個戰(zhàn)略規(guī)劃進程的展開，顯然，德馬爾卡對AECL和工業(yè)界如何就加拿大迄今為止最大膽的核目標(biāo)進行合作有一些想法。我們很快就會在講臺上聽到。

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