“目前，我國(guó)核工業(yè)，尤其是核能產(chǎn)業(yè)，其規(guī)模化、技術(shù)水平，以及支撐體系、供應(yīng)鏈等，可比肩老牌發(fā)達(dá)國(guó)家，且正處于創(chuàng)新發(fā)展的階段。”近日，在國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)舉辦的主題為“核科技引領(lǐng)未來(lái)”首屆季度論壇上，國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)副主任董保同接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專訪時(shí)表示。
他認(rèn)為，在創(chuàng)新發(fā)展過程中，基礎(chǔ)研究、數(shù)據(jù)積累、特殊材料以及大型工業(yè)軟件等方面的短板問題亟待解決，“核工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需要政府部門、企業(yè)集團(tuán)、一線科研人員以及公眾等的共同努力”。
從跟跑到并跑
核工業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè)。創(chuàng)新發(fā)展、全面提升核工業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力是當(dāng)前核領(lǐng)域面臨的重要課題。
董保同介紹，黨的十八大以來(lái)，我國(guó)核工業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模翻兩番;核燃料工業(yè)技術(shù)水平能夠支撐整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從鈾的勘探生產(chǎn)到轉(zhuǎn)化濃縮制造基本實(shí)現(xiàn)自主。此外，聚焦核工業(yè)發(fā)展瓶頸、短板，加強(qiáng)“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)，取得了一大批科技研究應(yīng)用成果，科技實(shí)力、創(chuàng)新能力和國(guó)際影響力顯著提升，核工業(yè)治理體系和治理能力也有了很大提升。
“整體而言，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)核工業(yè)水平從跟跑到了并跑。”中國(guó)工程院院士、中核集團(tuán)科技委副主任葉奇蓁說(shuō)，所謂并跑，就是有的方面領(lǐng)先，有的方面還比較落后。
葉奇蓁告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，以核電技術(shù)為例，標(biāo)志性的項(xiàng)目是“三代核電”，“我們積累了數(shù)十年的技術(shù)基礎(chǔ)，研發(fā)了‘華龍一號(hào)’，且兩臺(tái)機(jī)組于去年和今年年初相繼投產(chǎn)”。
“華龍一號(hào)”是我國(guó)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電示范工程，兩臺(tái)機(jī)組年發(fā)電能力近200億度，相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗624萬(wàn)噸、減少二氧化碳排放1632萬(wàn)噸。
“我國(guó)也已建成第四代反應(yīng)堆。”董保同表示，其最大的特點(diǎn)是固有安全性，未來(lái)要做的是降低成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力，在國(guó)際市場(chǎng)上形成具有主導(dǎo)力的堆型，“這還有很長(zhǎng)的路要走”。
強(qiáng)化基礎(chǔ)研究
第四代反應(yīng)堆是一種新型的反應(yīng)堆類型，是核領(lǐng)域的重大革命性創(chuàng)新，有多種堆型。葉奇蓁曾參與未來(lái)核電發(fā)展的國(guó)際評(píng)估，他指出，從全世界來(lái)看，鈉冷式快反應(yīng)堆和高溫反應(yīng)堆兩種類型比較成熟。
葉奇蓁表示，我國(guó)已建成鈉冷快中子實(shí)驗(yàn)堆，開發(fā)快堆的目的是增值核燃料，緩解天然鈾資源可能的短缺。
“在啟動(dòng)鈉冷式快反應(yīng)堆系列項(xiàng)目前，需要解決此類反應(yīng)堆的布置、相應(yīng)的燃料閉式循環(huán)等科學(xué)技術(shù)問題，研究提高燃料的增值比，將周轉(zhuǎn)期縮短為幾年。”他說(shuō)。
超高溫反應(yīng)堆也是一種極具潛力的高效產(chǎn)氫方式，可降低燃料電池成本。“核能制氫將開創(chuàng)氫能利用的良好前景，我們正在開展國(guó)際合作，突破關(guān)鍵材料問題。”葉奇蓁說(shuō)。
關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),離不開基礎(chǔ)研究的支持。
“基礎(chǔ)研究是核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。”董保同表示，未來(lái)，要聚焦核科技未知領(lǐng)域，探索重大科學(xué)前沿，提出原創(chuàng)性科學(xué)思想，形成重大理論成果和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，尤其要針對(duì)當(dāng)前核物理在理論、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量上存在的諸多難題，加強(qiáng)對(duì)核物理前沿理論及實(shí)驗(yàn)研究，以及數(shù)據(jù)測(cè)量方法的研究。
董保同指出，此外，還要加強(qiáng)各領(lǐng)域大科學(xué)裝置、綜合試驗(yàn)平臺(tái)等科研基礎(chǔ)條件建設(shè)，推進(jìn)現(xiàn)有大型科研設(shè)施優(yōu)化升級(jí)，以促進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)與顛覆性技術(shù)的研發(fā)。
核技術(shù)應(yīng)用需要公眾信任
“核技術(shù)應(yīng)用是核工業(yè)的重要領(lǐng)域之一，其應(yīng)用范圍很廣。”董保同表示，以核反應(yīng)堆、加速器、同位素和核儀器儀表等基礎(chǔ)設(shè)施為支撐，核技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民健康領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
以農(nóng)業(yè)應(yīng)用為例，我國(guó)是核技術(shù)誘變育種大國(guó)。去年，我國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)榮獲核技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域三項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。核技術(shù)誘變育種被譽(yù)為繼選擇育種、雜交育種之后又一現(xiàn)代育種技術(shù)。截至2020年底，我國(guó)育成和審定的突變品種數(shù)達(dá)1033個(gè)，占國(guó)際突變育種新品種總量的近1/3。
“醫(yī)療、公共安全等也是核技術(shù)重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。”董保同說(shuō)，目前，放射性藥物、核醫(yī)療設(shè)備等在全球備受關(guān)注。
董保同表示，為了進(jìn)一步推動(dòng)核技術(shù)應(yīng)用落地，國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)將做好規(guī)劃，了解需求、增加研發(fā)投入。同時(shí)，將加強(qiáng)與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的合作，在發(fā)展中國(guó)家推廣應(yīng)用新技術(shù)、培養(yǎng)人才和創(chuàng)新體系建設(shè)。
“更重要的是推動(dòng)核技術(shù)應(yīng)用的法制化。”董保同說(shuō)，核領(lǐng)域特別需要法制管理，除了相關(guān)的專門法和行政條例，核領(lǐng)域的基本法亟待出臺(tái)。
專家們同時(shí)表示，核技術(shù)發(fā)展應(yīng)用中，離不開公眾的理解和支持。
葉奇蓁表示，應(yīng)建立一個(gè)與公眾有效溝通的機(jī)制。“所建項(xiàng)目一定要公開透明，與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和老百姓需求緊密結(jié)合。此外，盡量調(diào)動(dòng)各種社會(huì)力量參與相關(guān)發(fā)展環(huán)節(jié)，用公眾聽得懂的語(yǔ)言講清原理，提高公眾的信任度。”
