中國打破核電對鈾的依賴核能新材料突破

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2025-11-01 19:23:53 紫藤垂夢長

甘肅武威，民勤縣紅砂崗工業(yè)區(qū)的戈壁灘上風(fēng)沙撲面。深夜的實驗堆主控室內(nèi)，警報突然響起——熔鹽回路溫度異常波動。黃鶴飛一把扯下安全帽，沖進高溫設(shè)備間。45℃的熱浪裹挾著金屬銹味撲面而來，他蹲在管道旁，指尖觸到一段微微發(fā)燙的焊縫。汗水順著眉骨滑落，他低聲對身旁工程師說：“再測一遍腐蝕速率，不能差一絲?！?/p>

那一刻，他腦海里閃過的不是數(shù)據(jù)，而是六年前在上海實驗室里燒毀的第三十七根試樣管?；鹧嫱淌蓸悠返摹班枧尽甭暦路疬€在耳邊。

中國科學(xué)院近日宣布，釷基熔鹽實驗堆首次實現(xiàn)堆內(nèi)釷鈾轉(zhuǎn)化，標(biāo)志著我國在第四代核能技術(shù)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。這一突破的背后，是長達(dá)十余年的材料攻堅。其中最不起眼卻最致命的挑戰(zhàn)，是將鎳基合金在高溫熔鹽中的年腐蝕速率從國際通行的20微米降至2微米。這微小的18微米之差，關(guān)乎反應(yīng)堆能否安全運行30年，更決定著中國能否擺脫對進口核材的依賴。黃鶴飛帶領(lǐng)的材料團隊正是這場“毫米級戰(zhàn)役”的前線指揮官。

2014年，黃鶴飛從法國回國，加入中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所。彼時，釷基熔鹽堆項目剛起步，面臨無技術(shù)、無條件、無團隊的困境。他被破格任命為課題組副組長，成為所里首位以中級職稱帶隊的骨干。壓力如影隨形。GH3535合金這種專為熔鹽堆設(shè)計的高溫鎳基材料，國內(nèi)尚無生產(chǎn)能力，美國長期壟斷。若無法國產(chǎn)，整個項目將受制于人。

黃鶴飛常說：“材料就是‘糧草’。”沒有糧草，仗怎么打？團隊迅速確立“兩條腿走路”戰(zhàn)略：一邊進口少量材料維持實驗，一邊全力攻關(guān)國產(chǎn)化。然而，現(xiàn)實遠(yuǎn)比設(shè)想殘酷。首次試制的合金錠坯在熱加工時頻頻開裂，實驗室里堆滿了斷裂的樣品。腐蝕測試更令人沮喪——初期樣品的年腐蝕速率高達(dá)40微米，是目標(biāo)值的20倍。

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