“离心”技术凝聚核电竞争实力

  距离兰州市中心38公里，在群山环抱的黄河河谷两岸，中核兰州铀浓缩有限公司坐落于此。也就在这个不起眼的地方，曾来过多位国家领导人参观视察。如此引人关注，因为这里是我国第一座核燃料工厂，也是我国“一五”期间前苏联援建的156个重点建设项目之一。

    中国核工业集团公司近日宣布，我国自主铀浓缩技术成功实现工业化应用，并首次向媒体开放这个位于兰州的铀浓缩基地。

    记者乘车来到兰州市郊。从外表看，这个经历了几十年的厂区已经有些历史了，然而厂房内设备还都是最新最先进的。在门牌标识“第一车间”的主控室内，几十个显示屏前只有几个工作人员在有条不紊地工作着。

    “我们采用了最先进的控制系统，所有信息的采集处理，以及大部分的操作都在这里完成。在生产车间内很少再见到工作人员了。”中核兰铀副总经理姜小平对记者说。

    记者来到供取料车间，正如姜小平所说，除了管道设备在运行外，看不到有工作人员操作。在核心的核燃料生产车间里，一排排离心机设备正在运行着，发出轻微的嗡鸣声。

    “这里面正在高速运转，将天然铀中的铀235与铀238分离，使之成为适合核电站使用的燃料。”姜小平介绍说。

    据了解，核电站使用的核燃料要求铀235的含量在2％至5％之间，但在天然铀中，铀235的含量只有0.7％，其余为铀238，因此需要提高铀235的含量。当前主流的铀浓缩离心机技术，就是利用高速旋转产生很强的离心力场，来实现二者的分离。

    “国际上通常把是否拥有铀浓缩技术作为判断一个国家是否进行核试验的标准之一。而铀浓缩的关键设备离心分离机制造技术更是被列为核心机密。”中核集团公司总工程师雷增光介绍说。

    中核集团科技与信息化部科技处长刘仲华指出，长期以来我国铀浓缩都是依靠落后的扩散分离技术，主要原因就是离心分离机的技术极其复杂，一分钟转速比航空发动机的转速还要高。

    离心机生产难在哪里？雷增光解释说，离心机的转速要达到每分钟几万转到十几万转；要连续运行十年以上，中间不停机也不检修；工作介质是具有强腐蚀性的六氟化铀；不是一台而是一批离心机同时运转，必须具备很高的一致性；工业化过程还须经过不同装机规模的长时间试验考核。这对离心机材料、结构设计、加工工艺、装配技术、试验技术等都提出了很苛刻的要求。

    在这样的情况下，中核集团科研人员经过多年的努力，最终攻克了离心机研制中的多项技术难关，完成了离心机研制任务，实现了离心机的工业化应用，使得铀浓缩生产成本大大降低。

    “铀浓缩技术完全自主化对保障国家能源安全和我国核电可持续发展有着重大的战略意义，也标志着我国可以同俄罗斯和西欧两家世界顶尖的铀浓缩公司同台竞技了。”雷增光说。

    据介绍，目前我国铀浓缩生产能力，完全可以保障当前我国在运行的17个反应堆的核燃料供应，也能满足到2020年五倍于现在核电规模的燃料需求。中核兰铀公司也将建成世界一流的核燃料基地。

    而通过离心机的研制及工业化应用，中核集团已形成了完整、系统的研发和工业体系。中核集团在天然铀生产技术、核燃料循环技术、核动力技术等方面，突破了一批重大关键技术，核心竞争力显著提升。

    在采访即将结束之际，雷增光透露说，目前，中核集团正在开展新一代更先进、更经济的离心机研制，并在关键技术研究上取得了重要进展。新一代离心机的研制和工业化将进一步提高我国在国际铀浓缩领域的地位和竞争力。（齐慧）