在獲悉自己獲得2020年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)后,,中國(guó)科學(xué)院院士,、著名核能科學(xué)家王大中向采訪他的媒體記者發(fā)布了一段視頻,。視頻中,,這位年過八旬的老人首先表達(dá)的是歉意——因?yàn)橐咔榉揽匾?,他不能到采訪現(xiàn)場(chǎng),為此,,他感到“很抱歉”,。
不論在什么場(chǎng)合,王大中都不是一個(gè)喜歡“缺席”的人,,尤其是在他摯愛一生的核能技術(shù)領(lǐng)域,。幾十年來,他幾乎從來沒有“缺席”過,。
“希望為國(guó)家作一些貢獻(xiàn)”
1953年,,18歲的王大中以優(yōu)異成績(jī)考入清華大學(xué)機(jī)械系。如果一切正常,,他會(huì)在5年后順利畢業(yè),,并有可能成為一名優(yōu)秀的機(jī)械設(shè)計(jì)人才,。然而,,祖國(guó)事業(yè)的召喚改變了他的一生,。
1955年,黨中央決定發(fā)展新中國(guó)原子能工業(yè),。為此,,清華大學(xué)開始籌建工程物理系,從校內(nèi)抽調(diào)了一批優(yōu)秀學(xué)生組建“物八班”,,其中就包括當(dāng)時(shí)正在讀大二的王大中,。
在工物系學(xué)習(xí)期間,一次偶然的機(jī)會(huì),,王大中看到一部介紹蘇聯(lián)建成世界首個(gè)試驗(yàn)核電站——奧布靈斯克核電站的科教片,。盡管那座核電站功率只有5000千瓦,但原子核裂變釋放出的巨大能量依然讓他震撼,。在那厚厚的混凝土墻和自動(dòng)開啟的鑄鐵大門后面的原子反應(yīng)堆,,究竟是如何把微觀的核裂變與宏大的能量輸出工程結(jié)合起來的?這讓他充滿了好奇,。
于是,,到高年級(jí)分專業(yè)時(shí),王大中毫不猶豫地選擇了反應(yīng)堆工程專業(yè),,成為了我國(guó)首批反應(yīng)堆工程專業(yè)的學(xué)生,。
多年后,回憶起自己的這個(gè)選擇時(shí),,王大中說:“那時(shí)候這在我們國(guó)家還是一個(gè)短腿,,所以自己選擇了反應(yīng)堆這樣一個(gè)工程專業(yè),希望畢業(yè)出去以后,,能夠在這個(gè)領(lǐng)域?yàn)閲?guó)家作一些貢獻(xiàn),。”
自此,,他的求索之路與我國(guó)的核能事業(yè)緊緊交織在一起,,一干就是60多年。
1958年,,清華大學(xué)向國(guó)家提出自行設(shè)計(jì)和建造一座屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆的方案得到批準(zhǔn),。當(dāng)年,王大中順利畢業(yè)并留校工作,,全身心參與到了這座反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)建造之中,。經(jīng)過6年奮斗,這座屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆成功啟動(dòng),,并順利達(dá)到臨界運(yùn)行,。
這是新中國(guó)第一座自主設(shè)計(jì)與建造的核反應(yīng)堆,而它最初的設(shè)計(jì),、建設(shè)者卻只是一群平均年齡只有23歲半的清華大學(xué)師生,。在這一過程中,,王大中參與了從反應(yīng)堆物理設(shè)計(jì)到反應(yīng)堆零功率物理實(shí)驗(yàn),再到反應(yīng)堆熱工水力學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn),,從做模型,、挖地基、搬磚頭到調(diào)試運(yùn)行的幾乎所有工作,,也由此逐漸成長(zhǎng)為具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)略思維的“領(lǐng)頭人”,。
然而,正當(dāng)王大中努力踐行“用我們的雙手開創(chuàng)祖國(guó)原子能事業(yè)的春天”的豪邁誓言之際,,一次意外的核事故讓他經(jīng)受了考驗(yàn),。
核安全是生命線
1979年,美國(guó)三里島核電站發(fā)生了堆芯熔化事故,。這次事故使得世界核能事業(yè)陷入低谷,,讓核能技術(shù)研發(fā)受到?jīng)_擊。
但王大中很清醒,,沒有輕言放棄,。他敏銳地意識(shí)到,安全性是核能發(fā)展的生命線,,未來核能技術(shù)發(fā)展必須抓住這一主要矛盾,。正如他所說,“我始終有一個(gè)理念,,覺得對(duì)于核能來說,,對(duì)于核能利用來說,它的生命線就是安全”,。
但是,,這一難題該如何破解?
王大中想起了1956年美國(guó)著名核科學(xué)家泰勒提出的:要使公眾接受核能,,反應(yīng)堆安全必須是“固有的”,。也就是說,在任何事故狀態(tài)下,,核反應(yīng)堆都能夠不依靠外部操作,,僅靠自然物理規(guī)律就能趨向安全狀態(tài)。
由此,,王大中立志要發(fā)展固有安全的核反應(yīng)堆,。
1981年,作為訪問學(xué)者,,王大中到聯(lián)邦德國(guó)于利希核研究中心進(jìn)修,,并開展“模塊式高溫氣冷堆的設(shè)計(jì)”課題研究,僅用了一年九個(gè)月便獲得了亞琛工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)博士學(xué)位。
1982年10月,,王大中學(xué)成歸國(guó),,不久便被任命為清華核能研究所副所長(zhǎng),并在1985年開始主持5兆瓦低溫核供熱堆研發(fā)工作,。
從立項(xiàng)報(bào)告、設(shè)計(jì)方案,、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)到建設(shè)工地,,當(dāng)時(shí)已經(jīng)升任核能研究所所長(zhǎng)兼總工程師的王大中全程負(fù)責(zé),親力親為,。在他和同事們的努力下,,1989年,5兆瓦低溫核供熱堆建成并投入功率運(yùn)行,。
這座反應(yīng)堆在全球范圍內(nèi)首次采用了一體化全功率自然循環(huán)和新型水力驅(qū)動(dòng)控制棒技術(shù),,實(shí)現(xiàn)了非能動(dòng)安全性。當(dāng)時(shí)聯(lián)邦德國(guó)總理科爾的核能總顧問弗萊厄博士曾評(píng)價(jià),,“這不僅在世界核供熱反應(yīng)堆的發(fā)展方面是一個(gè)重要的里程碑,,同時(shí)在解決中國(guó)以及其他很多國(guó)家存在的污染問題方面也是一個(gè)重要的里程碑?!?/p>
為了實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆的固有安全,,在國(guó)家“863”計(jì)劃支持下,他又帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)開始了10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆的研發(fā)和建設(shè)工作,。
1994年,,王大中接受組織安排擔(dān)任清華大學(xué)校長(zhǎng)職務(wù),但仍兼任清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計(jì)研究院(現(xiàn)清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院前身)總工程師,。作為技術(shù)總負(fù)責(zé)人,,他主持制定了10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆總體技術(shù)方案。該方案的一個(gè)核心關(guān)鍵技術(shù)是耐高溫全陶瓷包覆顆粒球形核燃料元件,,要將放射性裂變產(chǎn)物包容在直徑不到6厘米的陶瓷燃料球中,。這種燃料球可耐受1600攝氏度高溫,為反應(yīng)堆的固有安全打下了最重要的基礎(chǔ),。
2004年9月,,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)組織24個(gè)國(guó)家的60余位科學(xué)家見證了“不插入控制棒下反應(yīng)堆喪失冷卻”的安全試驗(yàn)。
2005年7月,,在10兆瓦高溫氣冷堆上,,王大中帶領(lǐng)科研人員,成功完成了泰勒1956年設(shè)想的“抽出所有控制棒且疊加不緊急停堆”的試驗(yàn),。這是迄今為止世界上唯一一次在實(shí)際反應(yīng)堆上進(jìn)行此類安全試驗(yàn),,成功驗(yàn)證了模塊式球床高溫氣冷堆的固有安全性。泰勒的設(shè)想半個(gè)世紀(jì)后在中國(guó)變成了現(xiàn)實(shí),。
“這是最主要的愛國(guó)方式”
兩座試驗(yàn)反應(yīng)堆的成功建成,,對(duì)于破解核能安全這個(gè)世界難題具有重要意義,,但對(duì)于王大中來說,這遠(yuǎn)不是科技創(chuàng)新的終點(diǎn),。
在王大中的大力推動(dòng)下,,2006年,其親身經(jīng)歷的第四座反應(yīng)堆——高溫氣冷堆核電站示范工程被列為國(guó)家16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一,;2008年,,“高溫氣冷堆核電站示范工程”重大專項(xiàng)總體實(shí)施方案經(jīng)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議批準(zhǔn)實(shí)施,王大中的學(xué)生,、核研院院長(zhǎng)張作義被任命為重大專項(xiàng)總設(shè)計(jì)師,;今年9月,清華大學(xué)牽頭技術(shù)研發(fā),,華能集團(tuán)、中核集團(tuán),、清華大學(xué)共同建設(shè)的華能山東石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程成功實(shí)現(xiàn)首次臨界,,計(jì)劃于年底首次并網(wǎng)發(fā)電;今年10月,,該成果亮相國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展……
“中國(guó)毫無疑問是全球高溫氣冷堆的領(lǐng)跑者,,而且在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間,中國(guó)將繼續(xù)引領(lǐng)世界,?!泵绹?guó)核學(xué)會(huì)前主席、麻省理工學(xué)院教授卡達(dá)克如此評(píng)價(jià),。
如今,,王大中已經(jīng)到了人生的暮年;經(jīng)過幾十年的發(fā)展,,他所引領(lǐng)的清華核研院也已成為了中國(guó)先進(jìn)核能技術(shù)發(fā)展不可忽視的中堅(jiān)力量,。
直到今天,清華大學(xué)核研院副院長(zhǎng)石磊都還記得自己剛剛來到核研院攻讀博士學(xué)位時(shí)的情景,。那時(shí),,面對(duì)他這樣一個(gè)對(duì)核工程幾乎一無所知的新生,王大中說,,核工程是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科,,學(xué)習(xí)起來不容易,是很“苦”的,,要做好思想準(zhǔn)備……不僅要有深厚的理論功底,,還要有豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),不能紙上談兵。這些不是一天兩天,、一年兩年能學(xué)會(huì)的,,需要沉下心,耐住寂寞,,沒有十年磨一劍的精神是干不成大事的,。
“經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)和工作之后,我才真正認(rèn)識(shí)到,,正是擁有了這種潛心鉆研,、堅(jiān)持不懈的創(chuàng)新精神,核研院才能在先進(jìn)核能系統(tǒng)的領(lǐng)域里取得一次又一次成功,?!笔谡f,。
時(shí)間回到現(xiàn)在,,回到王大中錄制的視頻中。在回顧自己為祖國(guó)核事業(yè)所奉獻(xiàn)的一生時(shí),,王大中不由感慨,,科研如登山,過程往往充滿著困難,、挫折和風(fēng)險(xiǎn),,克服這種困難需要有悟性、勇氣和韌性,。但是,,科研又是一件值得一輩子去追求和奮斗的事情。
作為科技人員,,“這是我們最主要的愛國(guó)方式”,。
編輯:李華山