中國(guó)核學(xué)會(huì) 2013年學(xué)術(shù)年會(huì)發(fā)布
中國(guó)十大核科技進(jìn)展(2011.6.30-2013.6.30)
一、大亞灣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中微子新的振蕩模式
中微子混合角θ13是物理學(xué)中28個(gè)基本參數(shù)之一,它的大小關(guān)系到中微子物理研究未來(lái)的發(fā)展方向,并和宇宙起源中的“反物質(zhì)消失之謎”相關(guān),是國(guó)際上中微子研究的熱點(diǎn)。由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所等來(lái)自全世界6個(gè)國(guó)家和地區(qū)38個(gè)科研單位組成的大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)國(guó)際合作組,在2012年3月8日宣布,發(fā)現(xiàn)中微子新的振蕩模式,并測(cè)得其振蕩振幅,精度世界最高。該結(jié)果加深了人類對(duì)中微子基本特性的認(rèn)識(shí),得到國(guó)際高能物理學(xué)界的高度評(píng)價(jià),并被《科學(xué)》雜志評(píng)選為2012年度十大科學(xué)突破之一。該項(xiàng)目入選2012年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞。
二、中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆并網(wǎng)發(fā)電
由中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司組織,中國(guó)原子能科學(xué)研究院具體實(shí)施,我國(guó)第一個(gè)由快中子引起核裂變反應(yīng)的中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆2011年7月21日10時(shí)成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。該堆采用先進(jìn)的池式結(jié)構(gòu),熱功率65兆瓦,電功率20兆瓦。中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆的建成,標(biāo)志著我國(guó)核能發(fā)展三步走發(fā)展戰(zhàn)略中的第二步取得了重大突破,也標(biāo)志著我國(guó)在四代核電技術(shù)研發(fā)方面進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列。該項(xiàng)目入選2011年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞。
三、氣體離心法鈾濃縮技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)自主化和工業(yè)化應(yīng)用
2013年6月21日,中核集團(tuán)在蘭州鈾濃縮基地宣布,經(jīng)過(guò)多年研制,我國(guó)核工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)--氣體離心法鈾濃縮技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)自主化,并躋身國(guó)際先進(jìn)水平行列。這標(biāo)志著我國(guó)成為繼俄羅斯等少數(shù)國(guó)家之后,自主掌握鈾濃縮技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的國(guó)家。離心機(jī)工業(yè)化是一項(xiàng)要求非常高、技術(shù)難度很大的多學(xué)科高精尖技術(shù),該技術(shù)所需的耗電量約相當(dāng)于擴(kuò)散法鈾濃縮技術(shù)的1/25,綜合成本約減少一半。
四、山東石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程正式開工建設(shè)
2012年12月9日,國(guó)家科技重大專項(xiàng)華能山東石島灣核電廠高溫氣冷堆核電站示范工程核島底板第一層混凝土開始澆筑,標(biāo)志著該工程正式開工建設(shè)。該電站采用球床模塊式高溫氣冷堆,兩套核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)帶一臺(tái)超高壓汽輪發(fā)電機(jī)組,發(fā)電功率21.2萬(wàn)千瓦,是世界首座模塊式高溫氣冷堆核電站,計(jì)劃于2017年底前投產(chǎn)發(fā)電。
五、中國(guó)先進(jìn)研究堆實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行
2012年3月1日,中國(guó)先進(jìn)研究堆成功實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行,達(dá)到國(guó)家規(guī)定的技術(shù)目標(biāo)。中國(guó)先進(jìn)研究堆是面向21世紀(jì)核科學(xué)技術(shù)研究的一座高性能、多用途研究堆,由中核集團(tuán)中國(guó)原子能科學(xué)研究院自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并形成了多項(xiàng)自主創(chuàng)新的技術(shù)成果。其反應(yīng)堆功率為60兆瓦,在同類中子束流研究堆中主要技術(shù)指標(biāo)位居世界前列、亞洲第一。
六、利用CANDU堆生產(chǎn)鈷-60的輻照-分裝生產(chǎn)線正式投產(chǎn)
鈷-60作為放射源廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)學(xué)(如癌癥治療)上,我國(guó)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。秦山第三核電公司和上海核工程研究設(shè)計(jì)院突破國(guó)外技術(shù)封鎖,依靠國(guó)內(nèi)力量,將CANDU反應(yīng)堆堆芯反應(yīng)性控制裝置的不銹鋼調(diào)節(jié)棒組件成功更換為鈷-59調(diào)節(jié)棒組件,生產(chǎn)鈷-60輻射源。輻照-分裝生產(chǎn)線已正式投產(chǎn),產(chǎn)能達(dá)到1400萬(wàn)Ci/年,滿足國(guó)內(nèi)70%的市場(chǎng)需求,根本改變了鈷-60輻照源完全依賴進(jìn)口的局面。
七、湯姆遜散射準(zhǔn)單能硬X射線源實(shí)現(xiàn)出光
X射線廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診療、無(wú)損檢測(cè)、安檢反恐、科學(xué)研究等領(lǐng)域,已經(jīng)成為不可或缺的技術(shù)手段。湯姆遜散射硬X射線源基于相對(duì)論電子束與超快超強(qiáng)激光相互作用,因?yàn)槠錅?zhǔn)單色、方向性好、能量連續(xù)可調(diào)及具有超快時(shí)間結(jié)構(gòu)及偏振性,而且規(guī)模適中,成為新型X射線源研究的國(guó)際前沿和熱點(diǎn)。清華大學(xué)經(jīng)過(guò)十多年的研究攻關(guān),解決了光陰極微波電子槍研制、亞皮秒時(shí)間同步抖動(dòng)控制、高亮度電子束的傳輸及診斷、X射線本底噪聲抑制等物理與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,建成了我國(guó)首個(gè)基于光陰極注入器和太瓦激光系統(tǒng)的湯姆遜散射硬X射線源裝置TTX,并獲得了重復(fù)頻率10Hz、光子能量50keV、每脈沖光子產(chǎn)額大于106的硬X射線。TTX的成功出光,將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)新型高能X射線源研究,及其在基礎(chǔ)科學(xué)研究和多種應(yīng)用研究中的應(yīng)用。
八、中國(guó)鈾礦第一科學(xué)深鉆取得重大成果和突破
中國(guó)鈾礦第一科學(xué)深鉆是核能開發(fā)重點(diǎn)項(xiàng)目,由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院負(fù)責(zé)、北京中核大地礦業(yè)勘查開發(fā)有限公司承擔(dān)施工,于2013年5月在我國(guó)著名相山鈾礦田成功實(shí)施,終孔深度2818.88米,取得了系列重大成果和突破,揭示了相山火山盆地三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)、工程驗(yàn)證了成礦遠(yuǎn)景區(qū)、拓展了新的找礦空間等。該科學(xué)深鉆是我國(guó)鈾礦地質(zhì)界里程碑式的工程,標(biāo)志著我國(guó)鈾礦勘查已進(jìn)入了一個(gè)更深更廣的全新階段,對(duì)推動(dòng)指導(dǎo)我國(guó)鈾礦深部找礦勘查工作具有重大理論和實(shí)際意義。
九、醫(yī)院中子照射器-I型機(jī)完成設(shè)計(jì)與建造。
“醫(yī)院中子照射器-Ⅰ型機(jī)”通過(guò)從堆芯直接引束的總體設(shè)計(jì),把一種用于小樣品中子活化分析的研究用堆創(chuàng)造性地提升為中子俘獲療法專用的臨床治癌裝置。它為國(guó)際首臺(tái)中子俘獲療法(BNCT)專用的核反應(yīng)堆中子源,具有全部的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),填補(bǔ)了我國(guó)核科學(xué)應(yīng)用在BNCT領(lǐng)域的空白,達(dá)到了國(guó)際同類技術(shù)領(lǐng)先水平。目前醫(yī)院中子照射器-Ⅰ已完成設(shè)計(jì)和建造,2012年6月19日通過(guò)專家鑒定,其應(yīng)用將給廣大癌癥患者帶來(lái)福音。
十、國(guó)產(chǎn)化率100%的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站堆內(nèi)構(gòu)件成功應(yīng)用
由中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),上海第一機(jī)床廠制造的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站堆內(nèi)構(gòu)件成功應(yīng)用于紅沿河核電站1號(hào)機(jī)組。這臺(tái)為紅沿河核電站1號(hào)機(jī)組配套的核島主設(shè)備身高近11米,總重約136噸,由上萬(wàn)個(gè)零件精準(zhǔn)地焊接、組裝在一起。該堆內(nèi)構(gòu)件是國(guó)內(nèi)首次自主設(shè)計(jì)和自主制造的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組堆內(nèi)構(gòu)件,其成功應(yīng)用表明我國(guó)已經(jīng)完全掌握了百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組堆內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。
【背景鏈接】為推動(dòng)我國(guó)核科技事業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)自主研發(fā),自主創(chuàng)新,作為我國(guó)廣大核科技工作者之家的中國(guó)核學(xué)會(huì)決定評(píng)選“中國(guó)十大核科技進(jìn)展”。評(píng)選將側(cè)重在兩次學(xué)術(shù)年會(huì)之間我國(guó)核科技領(lǐng)域取得的重大技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新突破。評(píng)選采取的方式是:由中國(guó)核學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)委員個(gè)人和各專業(yè)分會(huì)提名提名,學(xué)會(huì)秘書處匯總,學(xué)術(shù)委員會(huì)評(píng)議并無(wú)記名投票,按得票多少排序,票數(shù)相同按首字筆劃排序,選出前10項(xiàng)進(jìn)行公布。
本次評(píng)選是在中國(guó)核學(xué)會(huì)第八屆理事會(huì)學(xué)術(shù)工作委員會(huì)2013年9月2日第一次會(huì)議上經(jīng)委員投票評(píng)選出來(lái)的。時(shí)間間隔為2011年6月30日到2013年6月30日。本次評(píng)選出來(lái)的“十大核科技進(jìn)展”有基礎(chǔ)研究2項(xiàng)、科技工程進(jìn)展3項(xiàng)、應(yīng)用技術(shù)5項(xiàng)。涉及核物理、核電站研發(fā)、鈾濃縮、核技術(shù)應(yīng)用、鈾礦地質(zhì)、核醫(yī)學(xué)和核設(shè)備等領(lǐng)域。