中國核力量，起源於神秘代號“404”？_風聞

“盧布結算令”生效之後，濃眉大眼的德國“背叛”了歐盟，被意大利總理證實已經用盧布支付了俄羅斯的天然氣供應。

作為歐盟最大的天然氣進口國，德國是真的扛不住。

據測算，如果天然氣斷供，德國的GDP最高損失可以達到4290億歐元，相當於3萬億人民幣，難怪連副總理都呼籲民眾儘量減少取暖、洗澡的次數，以擺脱對俄能源的依賴。

與能源緊張矛盾的是，今年還是德國**全面“棄核”**的一年。

即在2022年，德國將徹底關閉國內最後三座核電站，成為無核電國家。

要知道，德國核電起步早，技術也曾相對領先，直到今天，西門子仍是全球重要的核電設備供應商。

能源危機迫在眉睫，德國政府仍然堅持“去核”，讓人忍不住好奇，儂腦子瓦特了？

事實上，自2011年日本福島核泄漏事件以來，德國聯邦會議就通過了棄核計劃，出於對核安全問題的恐慌，德國民調（2011年）顯示，90%的人反對建造新的核電站。

柏林反核示威

停滯了10年的核電事業，也讓相關人才面臨着斷層。

當年，我只是低頭撿了一支筆，從此再也沒聽懂過數學課。核電技術，僅堆芯研發（核電大腦）就涉及動力、化學、能源等25個學科、300多個系統，別説10年，荒廢一年就會被甩開。

那麼，全球的核電技術到哪一步了？

根據國際原子能機構（IAEA）統計，截至2020年底，全世界共有442台核電機組在運行，核電約佔全球總發電量的15%。

美國是世界上核能發電最多的國家，佔全球總量的30.9%；中國核電發展迅速，2020年總發電量躍居世界第二；中國運行、在建、擬建的反應堆總數位列第一，是全球潛在增長率最高的核能市場。

目前，核能發展已進入第四代，咱們也有了自己的核反應堆技術，實現了“走出去”的夢想。

我國完全自主的三代核電“華龍一號”，兩台機組年發電量接近200億度——作為參考，擁有34台水電機組的三峽大壩，年均發電量是900億度。

從“可怕”的核輻射到安全的核技術，從萬國牌到中國名片，中國核電從零起步，用30年的時間達到了世界先進水平。

而這一切的起點，是一個名叫“404”的地方。

01

甘肅省玉門縣嘉峪關西100公里左右的戈壁灘上，曾有一個不為人知的小城。

每次天氣預報，播完省會蘭州，下一個就是這裏。

對外，這個小城統稱“甘肅礦區”，地圖上沒有任何標記，查不到具體的位置。

小城佔地面積4平方公里，活動區只有2平方公里，生活在這裏的人們沒坐過公交，沒見過出租車，甚至有小孩連樹也不認識，還忍不住驚歎“好大的駱駝草”。

但這裏又是五臟俱全的，公檢法、社保局、電視台、學校……任何你能想到行政單位，這裏都有，甚至還有監獄、公園、釀醋廠。

小城沒有名稱，只有一個代號“404”。

1945年，美國在日本廣島和長崎投下兩枚原子彈，人類第一次認識到了核武器的恐怖。

朝鮮戰爭、金門炮戰時，美國也多次用核武器來威懾中國，美軍內部還囂張地傳言，“要讓廈門變成第二個廣島”。

核戰如同懸在頭上的劍，50年代，中國做出了發展核事業的決策，數以萬計的開拓者們遠赴戈壁荒漠，開啓了中國核工業的第一步。

這就是核城404的前身。

1959年，27歲的原公浦也來到了404。由於工作嚴格保密性，他只在離家的前一週告訴妻子，要去大西北。

只是沒想到，這一待就是35年。

原公浦在404的主要工作，是加工鈾球。製造原子彈對鈾球的生產工藝要求極高，尺寸誤差範圍不能超過一根頭髮的五分之一。

當時，中國沒有精密數控機牀，鈾球加工全靠一套球面機牀，加工精度時常達不到要求，但金屬鈾價格昂貴，每一次失誤都意味着一筆損失。

原公浦承受着巨大的心理壓力，原本每天只能工作6小時的污染區，他有時候會連續工作20個小時。

除了像原公浦一樣的核專家，國家還安排了全國最好的勞模、技工、醫生、頂級廚師來輔助工作。在茫茫戈壁灘上，他們隱姓埋名，忍受着黃沙肆虐和輻射侵襲，目標只有一個：舉全國之力，造出原子彈。

事情並非一帆風順。

1960年，蘇聯召回在華工作的1390名核專家，停止供應各類重要的相關設備，還揚言，“送你們一顆原子彈，你們也弄不響”。

404的人們更加拼命了。有一次，一根核燃料管道阻塞了，如果不及時處理，就會引發爆炸，一位名叫陳炳章的班長喊道“我有三個孩子了，讓我上！”

他和幾個人在污染區工作連續30個小時，終於解決了問題，但他們卻留下了後遺症，有人一夜之間掉光頭髮，有的孩子從出生眼睛就有問題，甚至404的大部分人都身患癌症。

即使如此，沒有一個人有過怨言。

1964年5月1日，原子彈核心設備在404加工完成，5個月後，中國第一顆原子彈爆炸成功，全國上下一片歡騰，我們終於有了自己的“爭氣彈”。

但404內，人們只是短暫地慶祝了一下，就投入到了另一項更重要的使命中——建設自己的核反應堆。

1966年，404建成了中國第一個軍用核反應堆，年底達到臨界；1967年，這個核反應堆可以生產濃縮鈾，中國終於擁有了自己的核武器。

到1969年，中蘇珍寶島發生局部戰爭，蘇聯宣稱“要給中國的核基地做個外科手術”。

這個核基地就是404，其中的一些建築，還是蘇聯幫着建造的。因為擔心蘇聯進攻，核城人有兩年的時間，每天都隨身帶着乾糧，警報一響，就往防空洞裏鑽。

就這樣，在漫天黃沙和與世隔絕的世界裏，404一直承擔着中國核工業的試驗和發展任務。

直到1996年，國家發表聲明，為了打破核訛詐和核威脅，防止核戰爭，中國將暫停核試驗，神秘的“404”才結束了自己的歷史使命。

404“消失”了，但它卻給中國的核工業，留下了最初的火種。

02

中蘇交惡之後，中國在四川廣元“搶建”了另一個核基地821廠，核城404有1735個人遷至821繼續核工業研究。

而821廠的廠長姚啓明，後來成了秦山核電一廠的廠長。

秦山核電站是中國自主研發的第一個30萬千瓦核電站。儘管中國成功發射了原子彈，但發展技術要求更高的核電，幾乎是舉步維艱。

核電站的建設是一個複雜的工程，涉及反應堆、主泵、穩壓器、蒸汽發生器、安全殼、汽輪發電機和危急冷卻系統等方面，僅工程設計圖紙就要20萬張以上。

當時，國內連焊接主管道的技術都沒有，找外資企業求助，對方提出了10萬美元的價格，又連續加碼，要求中國使用這項焊接技術時，需向該企業所在的國家報備，並由外方派專家現場監督。

“既然兩彈一星能搞出來，核電站為什麼不行？”

秦山核電站直接叫停了談判，拿着10萬美元自建實驗室，請專家現場辦公，用半年的時間拿下了這項技術。

1991年12月15日零時15分，秦山核電站成功併網發電，實現了中國核電零的突破。

不過，當時世界核電站已進入百萬千萬級，只有30萬千瓦的秦山核電站遠遠不夠，所以，引進法國技術的大亞灣核電站，也在同步進行中。

但技術引進的代價太大了。

核動力院的工作人員在一次研究學習中，發現外方發來的轉讓技術資料不完整，外方項目負責人直接丟過來一句，“這很容易，讓你們的工程師放下手中的鉛筆，打開複印機，就學會了。”

言外之意，別學習了，直接照搬吧。

人才培養也不容易。核電廠安全運行離不開主控室的操縱員，當時所有的操縱員都要送去外國培訓，費用和與其等身的黃金價值相當，故操縱員又被稱為“黃金人”。

就連工作人員穿的防護服、安全鞋，甚至建築的鋼筋混凝土、辦公室用品全都來自進口，所有核電人心裏都都憋着一股子勁，真正的核心技術是無法引進的，一定要研製出中國自主的百萬千瓦級核電技術。

核電的核心，在於核反應堆，而核反應堆的心臟，則是堆芯——存放核裂變燃料和發生核反應的地方。

1997年的一個下午，距離成都百餘公里的山坳中，一棟兩層辦公樓裏迴盪着激烈爭論的聲音，二十幾名科研人員在此討論着中國自主百萬千瓦級核電方案的主要技術參數。

在那場爭論中，中國核電人創造性地提出了“177堆芯”的方案。

這個“177堆芯”和國際上普遍採用的“157堆芯”相比，多了燃料組件，就好比用電熱水壺燒水，發熱絲增多的話，發熱絲所需要的温度就可以更低一些，從而提高了可控性。

堆芯示意圖

因此，177堆芯理論上講，不僅提高了發電功率，還提升了安全性。

但理論只是理論，增加堆芯，並不是隨意加幾盒燃料那麼簡單，而是整個反應堆的堆芯系統都要重新設計。

中國核電人經過12年的學習、研究、論證、創新，終於在2009年，將百萬千瓦級的三代自主核電技術CP1000機型，從紙面搬進了現實。

CP1000計劃於2011年開工。3月8日，福建福清的核電站現場，10多台挖掘機轟隆隆地站成一排，準備開挖地基。

然而，僅僅3天之後，日本福島的核泄漏事故，就讓一切按下了暫停鍵。

福島核事故之後，國家緊急叫停了核電項目的審批，所有已開工的項目停工進行安全檢查，已批准但尚未正式開工的不再開工。

走到一半的中國核電，就要這麼倉促收場嗎？

03

核能，是一個危險又迷人的角色。

1986年，切爾諾貝利核泄漏事故，31人因巨量輻射當場死亡，17萬在事故發生後十年內死亡，13.4萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨；

2011年的福島核泄漏雖然沒有放射性死亡案例，但有3.8萬人被迫流離失所，至今沒能返回家園。直到今天，福島的海產品仍能檢測出放射性物質。

兩起核泄漏事件，讓全世界都談“核”色變，多地爆發“反核運動”，澳大利亞、丹麥、馬來西亞、挪威、新西蘭等國一度拒絕使用核能，德國、比利時和瑞士也決定逐漸放棄核電。

但核能又有着巨大的潛力。

所謂核能，是原子核發生裂變或聚變反應時釋放的能量。一顆原子核，直徑只有一根頭髮絲的一億分之一，但1kg原子核（鈾－235）全部裂變釋放出的能量，就相當於2700噸標準煤完全燃燒放出的能量。

並且，火電需要化石能源，風電、水電則受到天氣和季節的影響，而核電，只靠原子核發生化學反應即可實現，度電碳排放相對更低。

對很多國家，尤其對中國這個能源消耗大國來説，核電都是相當理想的清潔能源。

其實，切爾諾貝利事故是由於人為的操作失誤，而福島核事故，則是由地震海嘯引起，換句話説，核本身並不帶有“原罪”。

因為恐核而棄核，只是一種政治正確。

發展更加安全可靠的核電技術，提升事故發生時的應急處理能力，在不可抗力條件下，保證將核物質****“鎖”在一定範圍內不至於外泄，才是發展核電的“事實正確”。

福島核事故之後的3個月，中核集團召集院士專家“會診”，按照“國四條”要求，重啓核電的技術研發和頂層設計。

隨後，核動力院用兩個月的時間，在CP1000的基礎上增加了最先進、最嚴苛的多項安全措施，代號ACP1000，這就是中國先進百萬千瓦壓水堆核電機組“華龍一號”的前身。

為了提升安全性，華龍一號在能動系統之外，還增加了一項重要的創新——非能動安全措施。

福島核事故是因為地震、海嘯導致了電源喪失，無法供水造成的，而華龍一號的非能動系統，會利用重力、温差、對流等自然現象，自動冷卻核反應堆，從而防止堆芯熔化、放射性物質外泄。

同時，華龍一號採用雙層安全殼設計，內層應對反應堆、迴路問題，外層安全殼厚達1.8米，用來抵禦海嘯、龍捲風等各種意外情況，甚至可以扛住大飛機的撞擊。

華龍一號的綜合系統總設計魏峯表示：“福島核電廠的安全等級是1×10-5，事故的概率是十萬分之一。而“華龍一號”堆芯的毀損概率為1×10-6，即百萬分之一；放射性物質外泄概率為1×10-7，即千萬分之一，要比福島核電廠低出2至3個數量級。”

2021年1月30日，“華龍一號”正式投入商業運行，首堆工程國產化率達到88%，中國成為全球第四個真正掌握第三代核電技術的國家。

至此，中國核電用30年的時間，實現了從跟跑、並跑到領跑的跨越，這樣的成績，既離不開老一輩核工業人的篳路藍縷，也離不開後來者們的一往無前。

尾聲

在寫這篇文章之前，我也一度對核電抱有偏見。

儘管核能是理想的清潔能源，哪怕只有億萬分之一的幾率，它仍然是危險的，為什麼不把精力放到水電、風電、光伏上去？

直到我看到了一組數據：

2016年發佈的《中國的核應急》白皮書顯示，在中國大陸運行的所有核電機組中，從未發生過國際核輻射事件二級以上的事故（最高七級）；

2017年，中國科學院近代物理研究所成功開發的“全新加速器驅動核能加速系統”（ADANES），將鈾的利用率由不到1%提高到了95%，產生的核廢料不到乏燃料的4%，放射壽命也從數10萬年縮短到了500年左右。

目前中國的鈾資源利用率和核廢料處理率均處於世界第一的水平。

同時，在發電端，核電設備利用小時數還是最高的。

咱們知道，風電、水電、光伏受氣候和季節影響，波動性大，核電則“巋然不動”，每天都能“穩定輸出”。

2021年，火電設備全年“開工”4448小時（煤電4586小時，氣電2814小時），水電3622小時，風電2232小時，光伏1281小時，而核電的全年發電時長，達到了7802小時。

2012～2021年發電設備利用小時數（單位：小時）

也就是説，光伏一年每一瓦大約發一度電，核電每一瓦能發7-8度電。

儘管直到2021年，核電機組發電量在全國發電的比重才首次超過5%，但可以“保供”的核電，最有可能成為清潔能源的**“壓艙石”。**

這也是為什麼當很多國家都在觀望、“棄核”時，中國依然在大力發展核電技術，讓核電與風光水電其他的清潔能源一起，為實現中國的“雙碳”目標添磚加瓦。

而且，核電發展對於人才的培養、高端裝備製造業的帶動作用同樣不容小覷。

據統計，華龍一號的研發集結了國內17家高校、科研院所的力量，共同實現了411台核心裝備的國產化，帶動上下游產業鏈的企業多達5300餘家。

更重要的是，核電還是一個戰略性的高科技行業，發展核電是和平時期保持強大核實力的重要途徑。

還是那句話，核能可以不用，但不能沒有，只有掌握絕對的實力，才可以在競技場上公平地競爭。

參考資料：

1，《能源如此緊缺，為什麼德國依然拒絕重啓核電站？》，發佈於“華爾街見聞”

2，《2021年全球核能發電報告》，發佈於“中國能源報”

3，《全球能源急轉彎，核電向左還向右？》，發佈於“正略諮詢”

4，《中國核電30年“脱胎換骨”路》，發佈於“中國核工業”

5，《三代核電突圍記》，發佈於“新華網”

6，《逐夢前行，鋪設“華龍一號”成“龍”之路》，發佈於“中國核工業報”

7，《小心，前方核能！》，發佈於“星球研究所”

8，《了不起的核工業》，CCTV9紀錄片

9，《華龍一號》，CCTV9紀錄片

10，《歷經8年，中國科學家將核燃料利用率從“不到1%”提高到“超過95%”》，發佈於“能源界”