[注:进行水化学试验的原因是:反应堆系统一回路中的水是带有放射性残留的,而且传热介质的结垢会影响传热,所以必须检验水质和材料的可溶性,要求水质达到不腐蚀、传热好、不能有水垢)。]

设计试验台架之难往往比设计终端产品(如反应堆)还难,难就难在需要大量只能经验性获得的缄默知识。在核动力院的实验室里,很多模拟、密封、测试和控制的技术诀窍都是前辈技术人员从长期经验中摸索出来的,并依靠老工程师手把手教给年轻工程师而传承。由于试验手段封装了更多的缄默知识(技术“黑匣子”),所以对于其他组织来说,这些技术是无法模仿的,甚至无法通过逆向工程来理解。因此,这些试验手段是高度组织特定的,离开了开发出这些工具的组织就没有任何用处。例如,任何人想使用615试验台架,只能委托核动力院的技术人员来进行试验,否则谁也无法让这些台架实现预定的功能。

对试验手段的分析可以充分证明引进路线的谬误:对于声称通过购买外国核电站可以实现核电技术的“消化、吸收、再创新”的说辞,说轻了是无知,说重了则是谎言。引进核电技术充其量是购买核电站的设计,而要想在外国设计的基础上再创新,则必须具有试验能力,否则没有人能够甚至敢于去修改、变更原设计。但试验能力(包括硬件和软件)是长期自主开发的结果,与产品开发平台互为因果。引进路线可以从市场上购买产品和产品设计,但永远不可能从市场上购买到试验手段。因此,声称买了外国核电站就获得了核电技术,无异于声称从粮店买回家一袋米就获得了培育稻种和种植稻子的技术。

最后需要指出,有形的试验手段(如试验台架)必须随着产品开发的目标要求而更新。例如,核动力院在夹江的第一批试验台架是为了开发核潜艇陆上模式堆而建的,615试验台架则支撑了秦山二期核电站和第二代核潜艇的开发,而新一代的产品开发将要求新一代的试验台架。但正如前面已经分析的那样,设计和使用下一代的试验台架必须依靠过去积累起来的经验知识——没有什么例子比这更好地说明,虽然有形的产品会经常发生非连续性的变化,但产品开发平台及其所体现的技术能力却永远是连续的。

在最困难的阶段,核动力院始终坚持着对核潜艇动力堆的研究,一直坚持到1990年代末中国上马第二代核潜艇工程。

讲一下第一位新型反应堆总设计师刘聚奎的经历。刘聚奎从1960年代中期就在715所参与设计核潜艇动力堆的总体结构方案。1967年,他受命研究下一代潜艇核动力技术。当715所搬迁到909基地时,他只身从北京来到四川夹江。在设计建造核潜艇陆上模式堆(196堆)的过程中,刘聚奎是燃料组件总体结构论证课题组的负责人,也是研制燃料棒定位格架等重要部件的创始人之一,为解决燃料棒定位问题立下汗马功劳。他和同事们创造出来的束棒型控制棒在当时是世界首创,使堆高降低约一米,使堆舱和主机舱得到较好的匹配。

196堆建成后,刘聚奎继续从事新型反应堆的研究设计。1970年代末,在“军转民”的大势下,研究陷入停滞状态。为了争取项目立项以使研究持续下去,项目组每年都要与有关部门开协调会,论证、争辩甚至争吵。1979年秋的一天,赵仁恺把刘聚奎等几个参加论证会的人拉上,花10元钱在北京动物园附近的一家餐馆里请大家吃了一顿狗肉。那是一顿伤心饭,因为回到基地后,项目组就基本解散了。在随后的几年里,科研人员因为无事可做纷纷调走,刘聚奎也找好了接收单位,准备一走了之。他说:1960年代搞潜艇动力堆时,条件那么艰苦,大家都没想过离开;但没有任务、没有方向,不走又能怎么办?

是核动力院参与核电的努力把刘聚奎留下了——他参加了吉林化工公司、辽阳化工总厂和上海金山石化总厂建设小型核热电厂的可行性论证工作,又参加了秦山二期工程的早期方案演练和总体方案设计工作。在从军用核动力转向核电研究的过程中,他忘我地学习新领域的知识,但也从来没有放弃对新型动力堆的研究。

刘聚奎三十年如一日,坚信新型反应堆的可行性,而这三十年恰恰是中国核潜艇工程的断档期。在没有项目背景、没有国家经费投入,几十年辛辛苦苦的追求有可能付诸东流的情况下,他没有丝毫的动摇。他是参加了“八五”“九五”“十五”军用核动力预研规划的“三朝元老”(退休后还被邀请参加“十一五”规划),目光始终盯着世界先进水平和发展方向。正是因为有了这样的人,核动力院才能够在极其困难的条件下,哪怕是自筹资金,也坚持了对新型反应堆的长期探索研究。

1992年,停顿多年的新型反应堆预研工作又提上议事日程。刘聚奎被核动力院任命为第一任新型动力装置的总设计师。他上任后任劳任怨,以无私的奉献为工程奠定了坚实的技术基础。把这个火种保存下来并最终点燃的刘聚奎总设计师早已退休;但同时,新型反应堆的工程也已经上马,而装备这种动力之源的新型核潜艇必将为捍卫中国的国家安全和领土完整做出重大贡献。

3

“华龙一号”的技术源头

“华龙一号”的设计基础是秦山二期核电站。

核动力院在秦山二期中标并非偶然,完全是凭技术实力赢得的。[注:关于核动力研究设计院中标秦山二期的过程参见《新火》第二章上篇。]这种实力不但来自建造核潜艇陆上模式堆、高通量工程试验堆这样的国家项目,而且来自开拓核动力市场以及为核电建设提供技术支援的经验,更来自在长期技术研发中形成的创造性。

在“军转民”的困难时期,核动力院仍然保持着技术研发的“冲动”,在国家下马的项目基础上建成了乏燃料堆(岷江堆),以利用高通量堆使用过的乏燃料。更典型的项目是被称为核动力院“第三个里程碑”的脉冲堆,它的上马过程完全是自下而上推动的。脉冲堆是使用铀氢锆燃料元件、具有脉冲运行能力的小型池式试验堆(热中子反应堆)。1957年,美国通用原子公司(Gulf General Atomic Corporation)开发出世界上第一个脉冲堆,一直独家垄断技术和市场。1975年,核动力院的技术人员从报刊上获得脉冲堆的信息后,开始研究并向院里提出建堆的建议。1979年4月,核动力院把研究人员提出的概念设计方案上报二机部。虽然很快得到批准,但它只是一个没有列入国家计划、没有经费的项目,只能靠院里东拼西凑地自筹资金。