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發布日期：2022-04-26 點擊率：335
2013年9月11日，中國核學會評選的首屆“中國十大核科技進展(2011.6—2013.6)”揭曉，“利用坎杜（CANDU）堆生產鈷-60的輻照-分裝生產線正式投產”項目（以下簡稱“鈷-60生產項目”）名列其中。
鈷-60是一種放射性同位素，在輻照消毒、食品保鮮、醫學治療等領域有著廣泛應用。我國每年鈷-60需求量約1000萬居里，約占全球鈷-60年需求量的20%以上。然而，我國的鈷源曾經幾乎全部依靠進口。
打破被動的轉機出現在2011年。
2011年，中核集團公司自主研發的鈷-60項目實現工業化生產，不僅填補了國內大批量生產鈷-60的空白，我國也成為繼加拿大和俄羅斯之后，世界上第三個掌握并擁有利用核電反應堆生產鈷-60工業放射源技術的國家。
正如每一個自主創新項目，鈷-60項目同樣走過了一條崎嶇坎坷的道路。從項目立項艱難探索，到攻克難關實現自主生產，其間的每一步艱難與奮斗，原秦山第三核電有限公司副總經理、現任秦山核電基地副總經理的張振華和他帶領的秦山三核鈷-60研發團隊的每個成員都記憶猶新。
迎接朝陽
重水堆生產鈷-60，是堆型本身具備的性能之一。重水堆有21根長期插在堆芯的不銹鋼調節棒組件，將其更換成鈷-59調節棒組件，接受中子輻照以后便產生了鈷-60放射源。
早在1996年秦山三期核電工程技術談判期間，秦山三核即著手一并引進鈷-60生產技術，但之后因合同價格問題而未能達成協議。1998年，國家有關部門組織秦山三期重水堆核電站工程初步設計審查時，專家又建議利用重水堆生產鈷-60。然而，對于是否生產鈷-60，公司內部仍有不同的聲音：“核電站主業是安全發電，搞好安全運行就行了”，“鈷-60生產會帶來一定風險，沒有必要冒這個風險”……各種對核電站安全的擔憂不絕于耳。
盡管眼前的路布滿迷霧，但這條路非走不可。
核技術應用產業在我國是一個蒸蒸日上的朝陽產業，將來的經濟規模可能甚至超過核電。但產業的持續健康發展，離不開像鈷-60這樣的“源”的穩定供應。
“秦山兩臺機組的鈷-60年產量可達600萬居里，不僅可以滿足國內一半以上的需求量，而且對提升中核集團公司核應用技術競爭力，乃至推動整個核技術應用行業發展都有重要意義。”張振華表示。之所以有這樣的選擇，秦山三核早已有自己的運籌。在全球，重水堆數量較少。在中國，秦山三核的重水堆更是唯一。這個少數派如何在壓水堆作為主流的大勢下，尋找到長足的發展空間，是秦山三核領導層一直思索和探尋的問題。鈷-60生產項目讓他們看到了“星星之火”的曙光，打通了一條“從鈷-60生產到回收鈾利用再到釷資源利用”的跨越式發展之路。
2000年前后，有關方面也曾多次與國外鈷-60生產商進行合作談判，但均以失敗告終。談及這段往事，項目組長唐炯然的話語間流露出“無核心技術，無話語權”的無奈。但正是這段“一波數折”的經歷，讓中核集團公司更加堅定了自主創新的決心。
為了推進項目開展，2004年，中核集團公司決定舉全集團之力共同完成此項目，并指定中國同位素公司（中國同輻有限公司前身）牽頭管理，秦山三核具體執行，同時委托上海核工院進行鈷調節棒設計和安全論證，中核北方核燃料元件有限公司進行鈷調節棒研制，中國原子能研究院負責熱室分裝工作，核工業第二研究設計院（現中國核電工程有限公司）開展運輸容器研制。
漫漫征途
在引進的大型核電站上進行堆芯主要設備修改，這在國內還是首次。“將不銹鋼組件替換成鈷調節棒，從反應堆設計學的角度講，相當于重新建造一個堆。”項目組副組長陳明軍說。加之秦山三期重水堆工程只是容量引進，不是技術引進，國外對相關技術嚴格封鎖，研發團隊所獲取的信息只是僅有的一些公開資料中的只言片語，自主研發難度可見一斑。
其實，不光是堆芯修改設計，對于研發團隊來說，他們需要解決的還有鈷調節棒組件的研制、更換操作和強放射性物質運輸的輻射安全以及制造出有信譽的合格產品等一系列技術難題。以鈷調節棒組件的研制為例，由于是第一次接觸，就連鈷棒密度應該高還是應該低，應該購買什么樣規格的原材料，研發團隊也只能在實踐中一點點摸索。為了買到合格的材料，負責項目協調的王文利和中核北方的有關技術人員幾乎跑遍了全國所有的材料供貨商。
“每遇到關鍵難題，都是唐總帶領大家堅持了下來。”大家提到的唐總，正是項目組長唐炯然。這位被研發團隊成員稱為“靈魂”的人物，參加該項目時，已是臨近退休的年齡。原本該“過著閑散生活”的他，卻帶領著一群年輕人，奔波于每一個參與單位之間。無論是生產技術現場，還是大大小小的審批研討會上，總能看見他的身影。
正是在各單位鍥而不舍的努力下，2006年鈷-60生產項目攻克了主要技術難關。然而，對于研發團隊來說，此時走完的只是萬里長征的第一程，只有通過國家核安全局的審評，項目才有現實意義。“兩年，比新建核電站審查還要長一年，還要嚴格，不僅有預審查、三輪正式審查，還有一次遺留問題答疑。”陳明軍說。2008年6月，鈷-60生產項目通過評審獲得批準。
追求卓越
“雖然我們通過計算論證等措施層層把關，保證技術設計安全可靠，但是設計和應用是兩回事。”陳明軍坦言。
的確，對于核電企業來說，核安全大于天。如何保證鈷調節棒組件更換過程中不出問題，猶如懸在研發團隊頭上的一把利劍，也是絕不能動搖的底線。
“我們是第一次做，沒有經驗，所以我們專門設計制作了一比一的模擬操作臺架和模擬鈷調節棒組件，在每一次實施前開展模擬操作演練，對培訓操作人員進行考核，實行授權上崗。”負責鈷棒入堆、出堆任務的章日俊說，“然后有針對性地編寫我們的操作規程、輻射防護方案、去污方案、吊裝規范以及應急處理方案等，制作相應的專用操作工具。”實際操作的過程中，從拆除到安裝，一整套流程包含幾百個操作步驟，都是在幾無立錐之地的反應堆控制機構平臺上進行，任何細微的失誤都可能帶來很嚴重的后果。所以操作人員嚴格按照程序執行，及時總結經驗持續改進，強化質量和風險管控，將問題消滅于“萌芽”狀態。
正是由于充分的前期準備，嚴格的執行過程，后期的總結與改進，保證了每次更換都一次成功。而秦山三核企業文化中的“追求卓越”的基因，也促使研發團隊“一次比一次做得更好”。2010年5月27日，首批輻照后的21根國產鈷調節棒從秦山第三核電站安全卸出，比原計劃提前3天。截至目前，鈷棒更換時間已從最初的18天縮短至13天。
時至今日，王文利仍記得第一批鈷源生產時的情景。“第一批鈷棒解體后，我和唐總趕到原子能院的熱室，想看看鈷棒切割后，鈷源的源芯是什么樣子。之前，聽有關專家介紹說，如果鈷棒生產不成功，切開后里面會有水流出。雖然研發過程的每一步都是按照規程來做的，但是沒有見到實體，心總是懸著。”2010年7月的一天，她和唐炯然早早地便來到原子能院熱室的門口，他們到達時，熱室的工作人員還沒上班。
經過輻照后的鈷棒靜靜地放置在水池內。操作人員透過熱室的透視窗，握著機械手小心翼翼地進行著切割。切割工具劃開鈷棒的一剎那，從銀白色的鈷棒中散發出一道藍光。幽幽的藍在水池中留下了一道印跡，也為秦山三核“三個跨越”的藍圖繪上了濃重的一筆。
“從生產鈷-60到利用回收鈾和釷資源，這是一個逐步攀升的過程，也是一個逐級攻克的難關。雖然每邁出一步都很難，但相信我們最終能走完。”陳明軍說。如今，這支致力重水堆研究的團隊又在回收鈾應用的征程中前行，并力爭實現更大的突破。（宋靜）
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