中国科“迹”｜钟刻秦山——核电振邦

硬核破局：

秦山核电的自主技术攻坚之路

核电站发电，本质和火电厂类似，都是靠产生蒸汽推动汽轮机、带动发电机发电（通俗说就是‘烧开水’）。区别在于，火电厂靠燃烧煤、油等化石燃料产热，而核电站靠核燃料（秦山用的是二氧化铀燃料组件）发生可控核裂变产热。而且这个过程是可控的，不会像原子弹那样发生爆炸。

30万千瓦级压水堆技术

这是当时国际上成熟、安全的核电技术路线。秦山核电站的突破，就是把这项技术“吃透”，并完全靠自己造出来、用起来。

所谓“压水堆”，简单说就是用高压水来冷却核燃料、传递热量。核燃料在反应堆压力容器里发生裂变，产生大量热量，高压水（压力约15.2兆帕，相当于152个大气压）流过燃料组件，把热量带走，而这些水因为高压，就算达到300℃左右也不会沸腾——这就是“压水”的由来。

这里有两个关键设备，都是秦山自主设计制造的：一是反应堆压力容器，它是核反应堆的‘心脏外壳’，要承受高温、高压和核辐射，其筒身壁厚约130毫米，封头壁厚约150毫米（核心受力部位），当时我们没有现成的制造技术，科研人员反复试验，终于做出合格的容器，能牢牢“锁住”核辐射，保证安全；二是蒸汽发生器，它相当于一个“热交换器”，把高压水的热量传递给另一路普通水，让普通水变成蒸汽，推动汽轮机发电，这样一来，带核辐射的高压水和发电用的蒸汽完全分离，避免了核污染。

核燃料组件制造技术

核燃料是发电的“能量源泉”， 秦山用的是二氧化铀燃料棒，把二氧化铀烧结成陶瓷芯块，做成小圆柱，装进锆合金包壳管里，再组装成燃料组件，放进反应堆。当时国外封锁了燃料组件的制造技术，我们自主研发出燃料棒的封装技术，保证燃料棒在高温、高压下不泄漏，而且能高效释放裂变能量，每一组燃料组件，都能稳定供能很长时间。

主管道焊接技术

主管道是连接反应堆压力容器和蒸汽发生器的“大动脉”，输送高压、高温的水，一旦焊接有瑕疵，就可能出现泄漏，后果严重。可以说，它是保证机组安全的“生命线”。

当时日本企业索要高价才肯提供技术，我们自主攻关，掌握了“窄间隙埋弧焊”技术，简单说就是把焊接的缝隙控制得很窄，用特殊的焊接方式，让焊缝更牢固、更均匀，能承受高压和核辐射的长期侵蚀，这项技术当时达到了国际先进水平。

反应堆控制与保护系统

核裂变反应需要精准控制，这个系统能实时监测反应堆的温度、压力、功率等数据，一旦出现异常，比如功率过高、温度超标，会自动启动控制棒（主要由硼合金制成，核心是硼元素，能吸收中子，减缓核裂变），让反应减速；如果出现紧急情况，会快速插入全部控制棒，让核裂变完全停止，确保反应堆不会发生危险，从某种角度上形容，这就像核电站的“大脑”和“安全卫士”。

秦山自主研发的这套系统，当时实现了“自主监测、自主控制、自主保护”，打破了国外的技术垄断。

阻尼器

核电站运行时，设备会产生振动，阻尼器能吸收振动能量，防止设备因长期振动损坏，尤其是核反应堆的关键设备，振动过大会影响安全。考虑到当时的技术环境限制，我们未引入国外阻尼器产品，转而自主设计研发，采用弹簧和阻尼材料组合的结构，打造出符合机组需求的阻尼器。

薪火永传：

秦山核电的传承与深远影响

秦山核电站的自主突破，为我国后续核电发展打下了坚实基础，这份技术和人才的传承，是我国科技发展历程中宝贵的财富。秦山掌握的30万千瓦级压水堆技术，为后续核电技术迭代提供了重要借鉴，我国自主三代核电“华龙一号”的研发，就借鉴了秦山的技术积累和实践经验，加快了自主核电技术成熟和走向世界的步伐。

我国自主三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程

——中核集团福清核电 5、6 号机组实景图

与此同时，秦山也像一座“核电人才摇篮”，从这里走出的3500余名专业技术人才，被输送到全国各地核电项目，把攻坚精神和技术经验一代代传递下去，为核电规模化发展提供了人才保障。如今，秦山一期机组获准延寿20年，既证明了当年自主技术的可靠，也为老旧核电机组延寿提供了宝贵经验，让这份科技成果持续焕发活力。

秦山核电基地全景图

秦山核电站的自主研发与成功运行，实现了中国核电“零的突破”，这份突破从来都不遥远，它就藏在我们每一天的生活里，影响着我们每个人，也支撑着国家的发展。作为清洁能源，它累计安全发电超8900亿千瓦时，相当于节约2.7亿吨标准煤、减少7.3亿吨二氧化碳排放，我们日常用到的稳定电力、企业生产所需的能源，很多都来自这里，它不仅缓解了华东地区的用电紧张，更让我们的生活更绿色、更环保，助力“双碳”目标一步步实现。同时，它带动国内机械、冶金等多个行业进步，让我国高端制造业更有底气，更打破了国外技术垄断，让我们不再依赖进口技术，筑牢国家能源安全的防线，这份自主创新的力量，既护着我们的日常生活，也撑起了国家的科技底气。

秦山二期实景图

参考资料

《秦山核能供热示范项目运行报告》中核浙江电能服务有限公司

《秦山里的中国：一座核电站的强核报国之路》浙江教育出版社

《中国核电发展纪实·秦山篇》中国原子能出版社

《这才是“核”》中国科学技术出版社

《秦山核电自主攻坚回忆录》中国电力出版社

图片来源

《这才是“核”》

编著：中国核能电力股份有限公司党群工作部

出版时间：2025.1

出版：中国科学技术出版社

《走向科技自立自强》

编著：中国科学技术协会组编

出版时间：2023.11

出版：中国科学技术出版社

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