立足高水平科技自立自强!中核集团多项成果亮相国家成就展

2021-10-27 16:51  来源:中核集团    人造太阳  中子散射  华龙一号  高温气冷堆  核燃料

10月21日至27日,国家“十三五”科技创新成就展在京举办。我国大陆首座核电站秦山核电站、我国自主三代核电华龙一号、新一代“人造太阳”中国环流器二号M装置、“大科学装置前沿研究”专项“中子散射关键技术及前沿应用研究”项目、“高性能计算”专项“数值反应堆原型系统开发及示范应用”项目、高温气冷堆以及球形核燃料元件、同方股份车载移动式集装箱/车辆检查系统等一批核科技创新成果入选国家“十三五”科技创新成就展。


当前,我国已经开启全面建设社会主义现代化国家新征程,科技创新在党和国家发展全局中具有十分重要的地位和作用,全国广大科技工作者要面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,坚定创新自信,紧抓创新机遇,勇攀科技高峰,破解发展难题,自觉肩负起光荣历史使命,加快实现高水平科技自立自强,为建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴作出新的更大贡献。

10月21日至27日,国家“十三五”科技创新成就展在京举办。我国大陆首座核电站秦山核电站、我国自主三代核电华龙一号、新一代“人造太阳”中国环流器二号M装置、“大科学装置前沿研究”专项“中子散射关键技术及前沿应用研究”项目、“高性能计算”专项“数值反应堆原型系统开发及示范应用”项目、高温气冷堆以及球形核燃料元件、同方股份车载移动式集装箱/车辆检查系统等一批核科技创新成果入选国家“十三五”科技创新成就展。中央电视台《新闻联播》进行了报道。
 

据悉,本次展览以“创新驱动发展 迈向科技强国”为主题,体现“创新是引领发展的第一动力”,全面展示“十三五”以来,贯彻落实党中央和国务院关于科技工作的重大决策部署,深入实施创新驱动发展战略、建设创新型国家所取得的重大成就,彰显科技创新在我国经济社会发展中的重要支撑引领作用。
 

秦山核电站是我国自行设计、自行建造、自行运行、自行管理的第一座原型压水堆核电站。1991年12月15日,秦山核电站并网发电,实现中国大陆核电“零的突破”,使我国成为继美国、苏联、英国、法国、加拿大和瑞典之后第七个能够自主设计建造和运行核电站的国家。
 

作为中国高端制造业走向世界的“国家名片”,华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一。华龙一号设计寿命为60年,反应堆采用177堆芯设计,堆芯设计换料周期18个月,创新采用“能动和非能动”相结合安全系统及双层安全壳等技术,在安全性上满足国际最高安全标准要求。
 

中国环流器二号M装置是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置,采用更先进的结构与控制方式,等离子体体积达到国内现有装置2倍以上,等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上,等离子体离子温度可达到1.5亿度,能实现高密度、高比压、高自举电流运行,是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置,也是我国消化吸收ITER技术不可或缺的重要平台。
 

高温气冷堆核电站示范工程是我国核电自主创新重大标志性工程,装机容量20万千瓦,于2012年底在山东荣成开工建设,是我国具有完全自主知识产权、世界首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆,与探月工程、北斗导航一并被列入十六个国家科技重大专项。高温气冷堆固有安全性好、发电效率高、环境适应性强、用途广泛,在核能发电、热电冷联产及高温工艺热等领域商业化应用前景广阔,是我国优化能源结构、保障能源供给安全、实现“双碳”目标的重要路径。
 

球形燃料元件是高温气冷堆固有安全的重要基础,其制造技术是高温气冷堆发展的主要技术挑战。国家重大科技专项“大型先进压水堆及高温气冷堆示范工程”配套建设项目——中核北方高温气冷堆核电燃料元件生产线,我国具有完全自主知识产权,生产线设计能力为年产30万个核燃料球,是世界首条、也是唯一一条具有工业规模的球形燃料元件生产线。
 

针对我国中子大科学装置中子谱仪关键部件受制于人的瓶颈问题,展开了中子束准直、聚焦、探测等多项关键技术攻关;实现了中子聚焦单色器、中子径向准直器、双晶石墨单色器、大面积涂硼探测器等关键部件国产化,使样品处中子通量提升10倍以上;在国际首创大面积涂硼中子探测器,打破了国际对3He中子探测器的垄断。这些成果将有效降低中子谱仪建设成本,并显著提升其运行效率,推动中子科学自主创新能力迅速提升,促进中子分析技术在航空航天、核工业等重大领域的应用。

该项目依托典型国产超级计算机,突破了4项关键核心技术,完成了反应堆物理、热工水力、结构力学、核燃料与材料5款具有完全自主产权的计算软件开发工作,建成了我国首个基于E级超算数值核反应堆装置原型系统,并在反应堆压力容器辐照脆化预测及国家重大反应堆工程堆芯计算分析方面取得了典型示范应用。目前,核心技术达到国际并跑、局部领跑水平。

 

我国自主研发,集成双能透射成像、背散射成像、放射性物质监测等多种查验功能,能够进行有机物、混合物、无机物识别,实现快速扫描和查验嫌疑物质。车载移动式设计,具有占地面积小、机动灵活、反应快速、操作性强等特点,可单独驾驶转场,适用于边境、港口、陆路口岸、各类关卡等场所的货物/车辆安全检查,极大提升了安检的效率和准确率。
 

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