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23岁半的清华人,能做什么?
发布日期 : 2021-05-10 16:18:58 点击数:
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“23岁”

对于一个人来说意味着什么?

在北京市昌平区燕山脚下

坐落着清华大学核能与新能源技术研究院

1960年春天

一群平均年龄只有23岁半的年轻人

来到这里

他们致力于核能研究

虽然条件艰苦

但依然挡不住他们的满腔热血

他们干得既轰轰烈烈,又踏踏实实

他们不仅有知难而进的勇气

又有锲而不舍的韧劲

为国家的原子能事业

奉献青春、贡献力量

他们不仅是“从0到1”的开创者

也是把“不可能”化为“可能”的践行者

这座由他们参与组建的核研院

凝结着他们身上自强不息的奋斗精神

和为国奉献的爱国精神

这种精神传统

激励着一代又一代年轻清华核研人

不断前进

200号,一个不一样的号码

1960年3月的一天,是稀疏平常的一天。时任清华大学基建处处长张儆正在工字厅(当时基建处设在工字厅)主持一个会议,讨论南口反应堆工地的施工准备工作。当年全校各基建项目的编号是2001,2002,2003,……,反应堆工号排在很后面。张儆说,反应堆工号最大,又在校外,就叫200号吧。与会同志纷纷表示同意,于是,200号这个名称,就这样诞生了。

从这之后,清华师生也一直习惯用200号来称呼核能与新能源技术研究院。

在20世纪50年代末,对于刚刚成立不久的新中国来说,原子能研究领域还是空白,原子能研究基地急需建立。时任清华大学校长蒋南翔积极筹备,把这件事当作头等任务来落实。1960年,建筑工程编号为200的清华大学原子能研究基地正式动工兴建。

小小的山村一下子热闹了起来。一支由复转军人、基建处和行政处工人组成的100多人的队伍从清华园来到了虎峪工地,这是前往虎峪反应堆工地的第一支队伍。紧接着,土建设计组和反应堆专业设计队伍也来到了虎峪。这批基建队伍和设计队伍都很年轻,平均年龄只有23岁半。

200号工地搭起的帐篷

200号基地年轻的建设者

200号,因军而生、为国而长,为开创新中国的原子能事业而建。这支平均年龄仅为23岁半的清华师生组成的建设队伍,在200号建成了第一座由中国人自行设计、自行建造、自行运行的反应堆。

在200号建成后迎来的清华大学工程物理系第一批风华正茂的大学生中,就有后来担任清华大学校长的王大中,10兆瓦高温气冷堆技术总负责人吴宗鑫、项目总负责人徐元辉……他们当时的平均年龄只有23岁半。一群年轻人,一颗火热的心,一腔革命英雄主义的豪情,在他们手中,200号的科研工作很快有了雏形。

从此,200号的名字就流传了下来。清华人喜欢用200号称呼核研院,是因为这里不仅蕴藏着那段激情难忘的岁月,更传续着一种自强不息的精神。

白手起家,实现从0到1的突破

“当时的工作条件很差,吃住都在马棚里。在基建处师傅的带领下,年轻的同学们干劲十足,不怕严寒,日夜奋战。”领导了反应堆厂址选择和论证工作的清华工物系反应堆工程教研组原主任吕应中回忆到。

位于清华园东北的后八家,有一块比周围高出一点儿的台地,当时是一个养马场,这块地方被选为反应堆的第一个厂址。

“大家夜以继日地干,经常晚上一干就到天亮,东方发白,大家就到操场上跑步。从这时就开始形成了师生共同战斗的战友之情,形成了核研院难能可贵的传统精神。”

然而由于后八家存在基础松软的问题,同时考虑后八家周围地方比较小,发展有限,而且距离北京市区太近等原因,1959年上半年,后八家工程停建,反应堆厂址需要重新选择,最后找到虎峪村这个地方。

“没有计算机,没有任何程序,只有计算尺,最好的是电动计算器。从屏蔽计算,到结构设计,到施工,都是尽量发挥大家的能力,从实践当中学。”核研院原副总工程师薛大知说,“大家那个时候哪懂什么混凝土施工啊,大家自己去灌浆,真是几天几夜没睡过觉,脚泡在水泥浆里,弄不好就让模板的钉子扎了,就这么干下来的。”

当时平均年龄才23岁半的建堆队伍中,绝大多数人是没有见过原子反应堆的,几乎所有人都缺乏必要的理论与工程常识。建堆的厂址又是远离校园的荒山野岭,缺少起码的生活条件,参加施工与设备制造的部门对此也毫无经验,而且建堆的时候又正值国家困难时期。但所有这些不利因素的综合,并没有阻止创业者自力更生地建成这座原子反应堆。

1964年的秋天,200号迎来了丰收的季节。我国第一座自行设计建造的核反应堆——清华大学屏蔽试验反应堆成功建成。成功的背后,离不开这支23岁半的年轻建设者队伍不分日夜的奋战和付出。

刚建成的屏蔽试验反应堆外景

“用大家的双手开创祖国原子能事业的春天!”这是当时参加这项工作的清华大学年轻师生提出的豪迈誓言。时至今日,每当校庆和院庆时,人们总要把写着这个口号的白字红布横幅挂在屏蔽试验反应堆的大厅门前,无数前来的校友、院友都会深情地在它的前面照相留念,它鼓舞着一代又一代的200号人继续前进。

十年磨一剑,攻克核心技术

“为了建成高温堆,许多同志从青年干到中年,从中年干到退休,他们几乎把毕生精力都贡献给了研究与开发高温堆的事业。正是这种大力协同的团队精神才是大家实现集成创新的制胜法宝。”清华大学原校长王大中院士如是说。

10兆瓦高温气冷堆是国家“863计划”的一项重点项目。自1986年列入“863计划”到2003年首座10兆瓦高温气冷堆满功率发电,前后历时17年。模块式高温气冷堆属于当前国际上第四代先进核动力堆。我国研制成功具有自主常识产权的10兆瓦高温气冷堆,不仅使我国在该领域跨入国际先进行列,同时,也使我国在占领下一代先进核动力堆领域制高点上处于有利地位。

10兆瓦高温气冷实验堆工地

回顾几十年前,当时国际核能正处于发展低潮,为了走出低谷需要进一步提高核能安全性和经济性,而发展具有固有安全和非能动安全性的先进堆则是核能发展的重要趋势。

“模块式高温堆的概念最早是在上世纪80年代初由德国西门子企业提出来的。当时,它还只是一个概念设计,但大家敏锐地抓住了这一发展方向,并在自主研发的基础上提出了先建设高温气冷实验堆的战略目标,同时选择与确定了球床堆型和蒸汽循环发电的技术路线及总体方案。”王大中回忆到,“在国家‘863计划’支撑下,大家坚持研究发展20多年,终于建成了世界上首座模块式10兆瓦高温气冷堆。”

10兆瓦高温气冷实验堆压力壳

实现自主创新,关键在于掌握核心技术。如何攻克这些核心技术,这是摆在攻关小组面前的一道难题。固有安全性是模块式高温堆最突出的特点,为了实现这一特性就必须攻克一些核心技术,其中包覆颗粒球形燃料元件制备技术就是一项关键的核心技术。10兆瓦堆采用球形燃料元件,全堆装2万多个球,每个球包含有8000个直径小于1mm的包覆颗粒,每个颗粒内有0.5mm铀芯和三层热解炭及一层碳化硅的包覆层,每炉一次制备500万个颗粒,不合格率要小于十万分之二。

为了攻克这一核心技术,攻关小组在条件十分困难的情况下坚持研究,终于攻克了这个技术难关,最后批量生产出2万多个燃料球,其质量达到国际先进水平。“攻克核心技术要经历多次失败,不可能一蹴而就,这是一个‘十年磨一剑’的长期积累过程,既需要有知难而进的勇气,又需要有锲而不舍的韧劲。”在王大中看来,正是凭着这知难而进的勇气和“十年如一日”的坚持,200号人才取得了攻克核心技术的成功。

高温气冷实验堆燃料芯核

高温气冷实验堆燃料元件

从“跟跑者”成为“领跑者”

当10兆瓦高温气冷堆刚刚立项的时候,摆在200号人眼前的难题便是:到底是买俄罗斯的元件,还是由大家自己生产出元件来?经过多次分析讨论,大家决定还是自己干,因为大家要建造起自己的高温气冷堆,就应该用大家自己的燃料元件。

“创新是灵魂。搞科研工作,最重要的就是把创新性的常识产权紧紧握在大家自己手中。”200号人一向这么要强。

高温气冷实验堆控制保护系统研发

建造高温气冷堆,完全照搬国外,也能获得国内第一,但不可能国际领先。200号人到底有“要拿就拿世界冠军”的万丈雄心,他们艰苦奋战,不仅建成了10兆瓦高温气冷堆,而且取得了一批创新的关键技术。

回想起200号人的研发经历,清华大学核研院院长张作义满脸的自豪:“在当时,美国、德国、日本等在高温气冷堆研发上遥遥领先,而大家只能是‘跟跑’”,“但在‘863’计划的支撑下,清华大学秉持着‘自强不息’的精神,一步一个脚印,从基础研究起步,第一个10年开展基础研究,攻关关键技术,第二个10年建立实验堆进行研发试验,第三个10年选址山东石岛湾,启动示范堆的研发和建设,历经30年两代科学家的不懈奋斗,最终打造出了位居世界领先地位的先进核能系统。”

2020年7月25日,是值得铭记的一天。我国拥有自主常识产权的世界首座高温气冷堆商用核电站示范工程——华能石岛湾高温气冷堆示范工程全面进入调试阶段,标志着示范工程进入最后的攻坚阶段。

大型反应堆压力容器

“世界首台工业规模的模块式高温气冷堆核电站示范工程已经完成全部的工程建设,正在等待批准,加载核燃料点火运行。”在2021年4月13日晚清华大学110周年校庆“大学”系列论坛第二场——“大学?创新”专题论坛分享伊始,张作义就公布了这条振奋人心的消息。“中国高温气冷堆已经处于世界领先地位。”取得领先地位最重要的原因,他认为离不开政府的坚定支撑和产学研融合的重要作用。

“没有清华大学,就没有中国高温气冷堆的发展。”张作义动情地感慨,“是清华大学核研院数百名科学家,三代人长达30多年的艰苦努力,才完成了从关键技术的研发、实验堆的建设到工业示范电站的建设。我特别要提到王大中院士,他是实现反应堆固有安全的带头人,是清华核能团队的长期带头人,也是大家清华人熟悉和尊重的老校长。”

爱国,是一种信念

“为国争光,为民造福,建堆报国”,这个口号深深地刻在每个200号人的心中,引导着他们攻克一项又一项难关,完成一件又一件不可能完成的任务。对于200号人来说,爱国情是炽烈的,更是具体的,那就是为了国家的需要、人民的事业,去知难而进。

“能够参加这样一个工程项目,在我的一生中是很幸运的。在这个工作中能够把所学的东西贡献给咱们的国家,贡献给咱们的核工业,这是自己找到了应有的位置。”负责堆内构件设计的退休教师张振声研究员说,“我退休以后又干了几年,一方面是工作需要,另一方面是自己有把这个工作做好、做到底的愿望。”

这样的朴素思想,引导着他在研究室搞完设计,马上到工厂盯加工,接着又到现场盯安装,十年如一日,不分工作日还是节假日,不分白天还是黑夜。许多跟他一起干的工人动情地说:“张振声老师真是一位老常识分子的代表,老党员的楷模。”

开创从0到1的研究,需要智慧,也需要勇气;需要热血,也需要坚持。敢于做前人未做之事,才能成就前人未成就之事。

200号人,一直在路上。

来源丨清华大学官方微信

文丨郭莉莉

图片丨校史馆 核研院

编辑丨赵姝婧

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