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经济参考核技术向民用领域积极延伸

发布日期2020-06-14  浏览次数: 161  作者:im体育网页版官网

im体育网页版官网今年1月15日是中国AG8游戏大厅登录业创建65周年,65年来,我国AG8游戏大厅登录业突破了原子弹、氢弹和核潜艇,实现了核电自主化、系列化、规模化发展。不仅如此,现如今“核”技术已经进入人们生活中,在工业、农业、医学、环保等领域得到广泛应用,核辐照技术甚至运用于马铃薯保鲜。近日,记者走访了我国首座核燃料元件厂——中核北方核燃料元件有限公司,近距离感受应用于和平领域的“核”。

二○二厂成立于1958年,曾为国家“两弹一艇”和核电事业做出过重要贡献,是我国首座核燃料元件厂。现如今,这里已发展成为中国核燃料元件种类最多、技术路线最全的生产供应商,拥有重水堆、压水堆、AP1000和高温气冷堆等多条核电燃料元件生产线。

进入核燃料元件生产车间,一线工作人员只穿着一件普通工作服。“核燃料元件在制备过程中,就像刚开采出的原煤,并没有发生裂变反应,属于弱放射性物质。”二○二厂压水堆核燃料元件生产线负责人杨光宇解释说:“一张薄薄的纸就能挡住物料释放的α射线,没必要穿辐射防护服。”

记者发现,每名生产人员的胸前都佩戴着一个U盘型的配饰。杨光宇说,这是他们的“护身符”,叫作辐射计量器。辐射计量器内含有特殊晶体,可以吸收物料所散发出来的各类射线,从而确定生产人员所接受的辐射剂量是否超标。

核燃料元件厂排向环境中的放射性物质更少,辐射剂量仅为0.01mSv(毫希弗,辐射单位),相当于每人每年所受天然辐射量的0.24%,基本可以忽略不计。“二○二厂全部采用密闭厂房,而且是负压设计,只能让外部空气进,厂房内的空气却出不去。”杨光宇说。

由于安全性高、核辐射低,核燃料元件厂不会影响人们在其周边生活,德国、法国、荷兰的核燃料元件厂都在市区内,二○二厂也位于包头市青山区。近年来,随着人们对“核”和平应用的进一步了解,二○二厂已不再是居民购房的“禁区”,周边居民楼林立,学校、医院、商业街等一应俱全,广场上有跳舞的、打牌的、遛狗的,充满了生活气息。

二○二厂高温气冷堆核燃料元件生产线负责人刘逸波介绍,这条高温气冷堆核燃料元件生产线,是全球第一条具有第四代核技术特征的工业化规模燃料元件生产线,承载了清华大学30多年的研究成果,具有我国完全自主知识产权。该生产线于2016年8月正式生产,年产30万个核燃料球。

刘逸波展示着手中的核燃料球说,这种核燃料元件的辐射量很小,是很安全的。“一颗台球大小的燃料球,直径6cm,重量200克,内含7g核燃料,个头不大,但能量巨大。”他介绍说,一颗核燃料球完全反应释放的能量相当于1.5吨标准煤,四颗这样的“核煤球”就够一个三口之家的冬季取暖了。

刘逸波介绍,每个核燃料球内,有大约12000个圆珠笔尖大小的颗粒,这就是整个元件最核心的部分——二氧化铀核芯。为了阻止裂变产物的泄露,每个二氧化铀颗粒身上有4层包覆材料,最内层是疏松热解碳层,负责吸收气态的核反应产物和缓解应力,其外有两层致密热解碳层和一层碳化硅层。

最终包覆颗粒的粒径达到0.92mm。接下来,是把无数的微小颗粒压制成燃料球。但直接压制,容易造成颗粒破裂,因此,压制前要给颗粒“穿衣”,即包裹上一层石墨粉。记者看到,“穿衣”的过程就像滚元宵,包覆颗粒在容器内反复翻动,直至在表面均匀地包裹一定厚度的石墨粉。

“穿衣”后的包覆颗粒和基体石墨粉被注入模具,经过预压成为直径5cm的芯球。之后,其外要再包裹一层5mm厚的石墨球壳,最终成形为直径6cm的燃料球。这层石墨球壳被称作“无燃料区”,是阻止核芯放射性物质泄漏的又一道屏障。

田春雨简单解释说:“碘-131、氟-18、锝-99等放射性同位素药剂被病人服入后,很快会集中到病灶,进入到癌细胞内部,这样释放出微量射线就能被大型医疗仪器所接收,实现了精准定位癌细胞,像打靶一样,做出精准诊断。”

二○二厂之前主要生产核医学装备屏蔽产品,近年开始进入同位素药物的生产行列。2019年8月,中核集团中国同辐股份有限公司联合二○二厂与当地政府签订了包头同位素药物中心投资意向协议,该项目建成后将成为中核集团在内蒙古落地的首个核技术应用项目。

田春雨介绍,核技术在农牧业上的应用也是民用核技术应用的重要领域,这一技术将成为现代农业科技发展和绿色农牧业品牌建设的重要领域之一。特别是食品辐照加工技术,是继食品罐藏加热、冷冻保藏技术之后又一食品加工、保鲜的新技术。

早在1984年,我国就开始了核农业技术应用,辐照马铃薯、洋葱、大蒜和肉制品等。目前全国已有28个省、市、自治区对数百种食品进行了辐照保鲜、杀虫灭菌、改善品质方面的研究,全国年辐照食品总量超10万吨,居世界第一。

辐照技术可以很好地解决这一问题。田春雨说:“通过辐射,土豆就不会发芽,而且不会降低原有品质,并有效延长保鲜期。”对于人们担心的辐照食品是否有核辐射问题,记者了解到,就像用巴氏杀菌法消毒食物一样,辐照并不会引起卫生健康等问题。其实航天员吃的航天食品,就是辐照食品,很安全。

不仅如此,核辐照技术还能进行育种,由于遗传性变异,可以产生出抗倒伏、抗病虫害的新种子。更有意思的是,核辐射还被用于昆虫不育技术中,科研人员利用钴-60,铯-137放出的γ射线或加速器产生的电子束,对害虫的虫蛹或成虫进行一定剂量的照射,使其雄虫失去生殖机能,从而防治害虫。

田春雨说,民用核技术被称为“AG8游戏大厅登录业的轻工业”,国际上核技术应用产业正处于快速发展阶段,全世界核技术产业化规模近万亿美元,我国核技术应用产业规模约1000亿元。

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