1969年,模式堆主厂房的土建施工完成,设备安装开始。在关键的几个月中,工地上彻夜灯火通明,搅拌机声、汽车马达声、施工小车的嘎嘎声以及炊事员送加班夜饭的吆喝声此起彼伏,交相呼应。在当时的条件下,设备安装十分困难。例如,重达60吨的反应堆压力容器是由十多辆大马力汽车车群牵引,如履薄冰地翻越了18公里山路后才运抵现场;因为没有大型装卸设备,所以指挥部以“发动群众”的方式,采用推、拉、顶、吊等方法才将其“盘”进厂房。

图为第一代核潜艇陆上模式堆厂房。

1970年4月,中国第一个核潜艇陆上模式堆安装完毕,迎来了启堆的时刻。在启堆前的7月15日、16日,周恩来率其他领导和专家两次听取了由军管会主任王汉亭和工程技术负责人彭士禄④等人组成的赴京汇报组汇报,周恩来在汇报过程中提到核电说,陆上模式堆“奠定了热核电站的基础,今后燃料多了,就可以自己搞!成功了,陆上核电站就有了,是核动力的起点,将来还可以做得更好……”,这说明周总理已经在思考中国发展核电的问题了。

不过,启堆过程并不轻松。从7月17日凌晨在热态状况下启动反应堆直到8月30日达到满功率,中间经历了一系列出现问题再解决问题的过程,其间既有因为7月25日首次实现核能发电的兴奋,也有因为7月29日山洪暴发而被迫停堆的失望。限于篇幅,这里仅讲两个小故事。

在第一次启堆后,测量人员发现反应堆顶部的物理测量管与堆顶部件焊接处有渗漏。在停堆抢修过程中,技术人员邹心银⑤在焊接工作接近尾声时,发现焊接表面出现了一些大小不均的汽孔,原因是焊接时的高温使管壁中的积水蒸发,然后水蒸气向上穿透焊剂形成汽孔。需要消除积水,但管壁狭窄、不平滑,又不能被金属碰撞,只好用丝巾一点一点地吸附。在人们因为进展缓慢而焦躁不安时,传来了邹心银的声音:“让我来吧。”他拿来一根不知从哪里找来的细胶皮软管,插进管壁,整个人趴到堆顶盖上,用嘴吸管壁里的积水。这是只有在那个年代才可能发生的事,因为经过满功率运行的反应堆积水是可能带有放射性的。现场突然鸦雀无声,只能听见邹心银的吸水声——“这声音好像刀片划过在场每个人的心”。最后,积水吸干,焊接成功了。

在8月25日开始的最后一次启动过程中,反应堆在达到92%的堆功率后却不能达到满功率,尽管所有的物理参数表明反应堆是能够达到满功率的。技术人员发现,原因是主机的自动调压阀不能全开。在堆前紧急会议的焦急气氛下,设计人员徐炎初提出一个大胆的设想:就地改自动为手动,以增大进气压力。这又是一个在通常情况下不应采取的办法,但不得已而为之。8月30日13时,徐炎初带领另一位技术人员,分别站在左右舷的自动调压阀前,用双手提起了阀闸。仅仅几分钟之后,值班长耿其瑞就庄重宣布,主机功率已实现额定满功率运行(后来改进此阀,主机和反应堆均达到设计满功率)。当时在测量室负责计算功率值的黄士鉴用手摇计算机连续计算了三遍,才向现场指挥彭士禄报告达到满功率,彭则立即打电话向周总理报告。在山谷间的一片欢呼声中,中国核潜艇陆上模式堆终于实现满功率运行。

图为反应堆压力容器安装。

在为陆上模式堆订设备的时候,还有两套反应堆设备同时被订,以便为艇上堆做好准备。1968年4月8日,核潜艇艇体工程正式开工。陆上模式堆在夹江启堆之后,远在数千公里之外的造船基地跟着紧张起来。1970年7月16日,造船指挥部提出核潜艇要在当年12月26日(毛主席生日)下水的奋斗目标。当时,那里生活条件很差,但干部、工人们干活不分昼夜,加班加点,自觉保证质量。与此同时,一支工兵部队也在修建核潜艇特殊码头,把一座大山挖空,然后安装设备。一些年轻的战士为工程献出了生命。

图为中国第一艘核潜艇下水。

1970年12月26日,中国第一艘核潜艇下水;经过半年的反应堆安装和调试,于1971年8月开始试航。这里必须提到一位捐躯者——从1959年就参加潜艇核动力设计的工程师李宜传(曾任715所仪控室主任)。他在陆上模式堆安装之前切除了一个肾,但拒绝了大家的劝阻,带病工作,干脆把被子搬到控制值班室,吃住在现场,直至196堆达到满功率。随后,他又拖着病残之躯再次请战,参与了195堆(艇上堆)的安装和试验。1972年4月,李宜传终因过度劳累牺牲在核潜艇试航的工作岗位上。

图为第一代核潜艇工程四位总师合影(左起赵仁恺、彭士禄、黄纬禄、黄旭华)。

1974年8月,中国第一艘核潜艇——“长征一号”攻击型核潜艇(401艇)——正式服役,88岁高龄的朱德元帅在海军司令肖劲光大将的陪同下检阅了中国核海军的第一艇。参加了庆典仪式的中国第一任核动力总工程师赵仁恺回忆说:“那庄严、盛大、隆重的场景,有幸一遇,足慰终生”。中美关系处于“蜜月”期的1982年,美国“核海军之父”Rickover海军上将(时年82岁)访华,爬上了“长征一号”核潜艇。他在参观后称赞说:“这完全可以与同时代先进国家的核潜艇媲美!”。

2019年1月31日,来自青岛嘉峪关学校的学生们登上我国第一艘核动力潜艇401艇参观。

这里还要提一下被称为核动力院第二个里程碑的高通量工程试验堆(第一个里程碑就是核潜艇陆上模式堆)。这种堆是研制反应堆燃料元件的设备(对材料进行辐照考验),所以是独立自主发展核能事业所必需的(即开发反应堆的反应堆,亦称“工具堆”)。早在1958年重水反应堆(101堆)建成后,设计建造高通量工程试验堆的任务就提到议事日程上。由于当时国内的工业技术条件都不具备,所以二机部从小功率材料研究用堆做起,于1964年12月在北京原子能所建成以苏联游泳池式物理试验堆为原型的元件试验堆。这个堆对核潜艇动力堆的燃料元件、材料的考验做出了重要贡献。随着国民经济的好转,设计和建造高通量工程试验堆的任务再次提上议事日程,并且交由1963年成立的194所承担。1968年,该工程被列入国家计划,在总工程师徐传效的领导下,194所组成近百人的工程设计队,筹建高通量工程试验堆。