中國(guó)打破核電對(duì)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(mèng)長(zhǎng)

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(shí)驗(yàn)堆主控室內(nèi)，警報(bào)突然響起——熔鹽回路溫度異常波動(dòng)。黃鶴飛一把扯下安全帽，沖進(jìn)高溫設(shè)備間。45℃的熱浪裹挾著金屬銹味撲面而來(lái)，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(duì)身旁工程師說：“再測(cè)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(shí)驗(yàn)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(guó)科學(xué)院近日宣布，釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)堆內(nèi)釷鈾轉(zhuǎn)化，標(biāo)志著我國(guó)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(zhǎng)達(dá)十余年的材料攻堅(jiān)。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(guó)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(yùn)行30年，更決定著中國(guó)能否擺脫對(duì)進(jìn)口核材的依賴。黃鶴飛帶領(lǐng)的材料團(tuán)隊(duì)正是這場(chǎng)“毫米級(jí)戰(zhàn)役”的前線指揮官。

2014年，黃鶴飛從法國(guó)回國(guó)，加入中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所。彼時(shí)，釷基熔鹽堆項(xiàng)目剛起步，面臨無(wú)技術(shù)、無(wú)條件、無(wú)團(tuán)隊(duì)的困境。他被破格任命為課題組副組長(zhǎng)，成為所里首位以中級(jí)職稱帶隊(duì)的骨干。壓力如影隨形。GH3535合金這種專為熔鹽堆設(shè)計(jì)的高溫鎳基材料，國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)能力，美國(guó)長(zhǎng)期壟斷。若無(wú)法國(guó)產(chǎn)，整個(gè)項(xiàng)目將受制于人。

黃鶴飛常說：“材料就是‘糧草’?！睕]有糧草，仗怎么打？團(tuán)隊(duì)迅速確立“兩條腿走路”戰(zhàn)略：一邊進(jìn)口少量材料維持實(shí)驗(yàn)，一邊全力攻關(guān)國(guó)產(chǎn)化。然而，現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)比設(shè)想殘酷。首次試制的合金錠坯在熱加工時(shí)頻頻開裂，實(shí)驗(yàn)室里堆滿了斷裂的樣品。腐蝕測(cè)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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