科技日報記者 陳瑜

臨近春節(jié)，記者走進(jìn)位于河北廊坊的中國核電工程廊坊研發(fā)基地。雖然基地里隨處可見的是核電站常見的灰色外立面建筑，但這并非核電站，也不發(fā)電。基地248畝土地上林立的百余個試驗(yàn)臺架，就像一個個“實(shí)驗(yàn)工廠”，守護(hù)著核電安全運(yùn)行。

“盤古”，不光名字霸氣，還被推選為基地內(nèi)的“勞模”臺架——不在做實(shí)驗(yàn)，就在準(zhǔn)備開展實(shí)驗(yàn)的路上。

在中核集團(tuán)華龍后續(xù)機(jī)型副總設(shè)計(jì)師姚迪的帶領(lǐng)下，記者沿著基地內(nèi)的水泥硬化路面，決定先去一睹“勞模”風(fēng)采。

問及“盤古”名字來由，姚迪解釋道，這是基地的第一個科研試驗(yàn)臺架，屬于“開天辟地”之作。值得一提的是，2019年，它為“華龍一號”全球首堆工程獲得裝料許可證立下功勞。

細(xì)問才知道，作為我國自主三代核電，“華龍一號”開發(fā)了非能動安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)（PCS），用于在核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故工況時帶出安全殼內(nèi)的熱量。對該系統(tǒng)的帶熱能力驗(yàn)證就是在“盤古”臺架開展的。因?yàn)闀r間特別緊，雖然基地當(dāng)時還是一片荒蕪，工程人員還是蹚著泥路，順利完成任務(wù)。

說話間，記者一行來到了“盤古”臺架前。

該臺架足有八九層樓高，四周圍著鋼結(jié)構(gòu)操作平臺，中央是縮小的“華龍一號”的安全殼模型。

作為核電廠最后一道實(shí)體屏障，安全殼對保護(hù)人與環(huán)境免受放射性危害，具有至關(guān)重要的作用。

“‘盤古’臺架的核心功能，是在核電廠假想的極低概率事件下，確保反應(yīng)堆排放的熱量能夠被有效導(dǎo)出，維持安全殼內(nèi)的理想溫度和壓力條件。”姚迪告訴記者，該臺架容積達(dá)到1010立方米，是世界上最大的安全殼熱工水力試驗(yàn)裝置之一。

在現(xiàn)場，記者見到不少人正在鋼結(jié)構(gòu)操作平臺忙碌。姚迪說，目前，臺架正在進(jìn)行升級改造，預(yù)計(jì)今年三月份，將全面驗(yàn)證新型PCS，為“華龍一號”后續(xù)機(jī)型優(yōu)化升級提供有力支持。

“盤古”旁邊，是安全殼結(jié)構(gòu)性能實(shí)驗(yàn)平臺“玄武”。

“玄武”是中國《山海經(jīng)》中的四大神獸之一。取名“玄武”，寓意堅(jiān)固與可靠。與“盤古”不同，“玄武”主要用于安全殼結(jié)構(gòu)包容能力研究，通俗地說，是驗(yàn)證事故發(fā)生后，安全殼對殼內(nèi)高溫、高壓放射性物質(zhì)的包容能力。

“玄武”身著灰白色外衣，是一個高約25米、直徑約15米的筒型設(shè)備，頭戴圓形穹頂“帽子”。

“‘玄武’以‘華龍一號’預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼為原型，按照1:3.2的縮尺比進(jìn)行設(shè)計(jì)，是目前世界上最大尺寸的安全殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀！币Φ细嬖V記者，“玄武”臺架容積達(dá)到3500立方米。

借助“玄武”，姚迪和同事完成了國際上首次安全殼嚴(yán)重事故熱壓耦合試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中，安全殼承受了高達(dá)0.84兆帕的壓力。這個數(shù)字為設(shè)計(jì)壓力值的兩倍，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對安全殼在極端條件下的安全性和可靠性進(jìn)行了充分驗(yàn)證。

參觀過程中，記者見到了安裝在“玄武”身體里的智能鋼絞線。這也是“玄武”在智能化方面的探索。

“智能鋼絞線技術(shù)結(jié)合了材料的承載和智能感知功能，既能承擔(dān)結(jié)構(gòu)載荷，又能實(shí)時感知安全殼的受力狀態(tài)。”姚迪邊說邊演示智能鋼絞線的工作原理，“通過采集和分析這些數(shù)據(jù)，我們可以對安全殼的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時研判，確保核電站的安全運(yùn)行。”

春節(jié)后，工程人員將依托“玄武”，開展安全殼打壓試驗(yàn)研究工作，分析不同升壓速率對安全殼性能的影響，支持核電廠運(yùn)維效率的提升。

去年9月，中國向世界開放了包括“玄武”和“盤古”在內(nèi)的12個科研設(shè)施，吸引了國際同行前來交流。

“我們也希望能和國際同行一起，可以共同探討安全殼的長期老化管理、壽命延壽評估等前沿課題，推動全球核電技術(shù)的共同進(jìn)步。”展望新的一年，姚迪充滿期待。

（科技日報記者 陳瑜 攝）