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澳大利亚耗资4亿美元新核反应堆启用

2007-07-02 10:11来源:科学时报关键词:核反应堆澳大利亚反应堆收藏点赞

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  2007年4月20日,澳大利亚总理约翰·霍华德莅临位于悉尼南部的澳大利亚核科学和技术组织(ANSTO)总部,宣布澳大利亚投资最大、也是最有争议的一个科学设备——耗资4亿美元的澳大利亚新反应堆正式启用。

  4月21日,即澳大利亚新核反应堆正式运作后的第一天,国际科学记者代表团参观了这个核反应堆和它的所在地——ANSTO总部。

   澳大利亚核反应堆有一个美丽的名字——“澳宝”(OPAL),它是由一组词语——描述在开放的水池中原子核反应如何进行——的首个字母构成的。在字典上,OPAL指的是一种珍贵矿物——蛋白石,生产于澳大利亚南部的OPAL则是所有宝石中最漂亮、最有价值的一种。这实在是一种巧合。

  “OPAL是澳大利亚核科学王冠上的一颗明珠,它是澳大利亚最大的一个单项科学投入。”ANSTO首席执行官伊恩·史密斯在开幕式上说,“今天是澳大利亚深具历史意义的一天,它意味着澳大利亚科学向前迈出了重要的一步。”

  ANSTO位于距离悉尼商业中心西南部约40公里处的卢卡斯高地,占地约70万平方米,四周有1.6公里的缓冲带。它是澳大利亚的核科学研究基地,也是澳大利亚核专家队伍的中心。1958年,ANSTO建成了澳大利亚第一座核反应堆——HIFAR,澳大利亚核医学所需70%的辐射同位素是由这个核反应堆提供的,它每年能为50万名患者提供治疗。随着OPAL的运行,HIFAR已于今年1月底关闭。一个显见的好处是:老反应堆要用7公斤重的燃料,所生产的能量只有10兆瓦;而新反应堆由6公斤重的铀253作为燃料,产生20兆瓦的能量,所产生的可用于核医学的能量是老反应堆的4倍,也就是每年将有200万澳大利亚患者可接受核医学治疗。

  4月21日的悉尼阳光灿烂,在宽阔的草坪上,ANSTO显得小巧玲珑。在它的最上方,一个像帽子一样的金属网在阳光下熠熠闪烁,下面笼罩着的就是OPAL所在地。从外形上看,OPAL的确就是ANSTO头顶上的明珠。

  “一个明亮的未来”

  “OPAL是澳大利亚唯一一个反应堆,但它绝不是核电力反应堆,它仅供研究使用。”据负责接待记者团的ANSTO媒体顾问莎伦·凯利介绍,OPAL所产生的能量仅20兆瓦,只相当于一个典型核电力发电厂的1/150;如果作为电力,它只能供一个家庭使用。

  新反应堆被形容为生产中子的工厂。中子是构成物质的基本颗粒之一,它所具有的许多特性让它可用于原子和分子结构的研究。比如,作为确定物质内分子结构并安排分子结构的工具,中子束比X射线具有更多优势。

  据伊恩·史密斯介绍,OPAL所产生的中子将用于科学、医学和工业研究。“在针对癌症和阿尔茨海默氏症等主要疾病的核医学诊断和治疗领域,许多研究机会已经出现在地平线上。OPAL是我们的未来,一个明亮的未来。”伊恩·史密斯说。

  与反应堆相连的是一个宽大、明亮的中子束实验基地,目前里面有9个实验站,如小角度中子散射计、中子反射计、高分辨率粉末衍射计和三轴分光计等,这些都是晦涩难懂的物理名词,但令人顿感轻松的是,科学家们用自己喜欢的动物为每个实验站分别取了一个可爱的名字:袋熊、考拉、鸭嘴兽、塘鹅和梅花鹿等。

  为有效管理和运作ANSTO的中子束装置,ANSTO在2002年创建了布拉格研究所。这个研究所是以澳大利亚科学家威廉·亨利·布拉格和威廉·劳伦斯·布拉格父子的名字命名的。这对父子科学家因合作发现利用X射线分析晶体结构的技术而获得1915年的诺贝尔物理学奖,小布拉格时年仅24岁。

  “这些装置非常精密复杂,它们用于在原子水平上测量和认识物质。”布拉格研究所所长罗布·鲁宾逊说,“被测量和观察的样品可放置在各种对之有影响的环境中,如压力、热和化学物质中,这样,科学家们就能知道它在特定的环境中会发生什么样的反应。通过这些方法,我们还能了解在一个反应过程或生产过程中究竟发生了什么事,比如,一个分子是如何与药物相互作用的,从而提供药物在人体内如何工作的信息。”

  安全与开放

  一提到核反应堆,人们首先想到的就是安全。

  凯利介绍说,OPAL的周围有1.6公里的缓冲区,在设计上能经受大型地震和大飞机的冲击;有两套独立操作的控制系统,能在紧急情况下迅速关闭反应堆、冷却反应芯。反应堆上方的金属网有一个绰号叫“发网”,这个长40米、宽30米的钢网能抵御自杀式恐怖分子制造的飞机坠毁对反应堆的冲撞。

  OPAL是一个袖珍型反应堆,体积是国际上典型的核电反应堆的百分之一,充满核燃料的核芯大小只相当于一个小型的洗衣机,堆芯位于13米深的水中,这里的水温不高,甚至不足以泡好一杯茶。

  反应堆建筑物都是用加固型混凝土建造,既能防止反应堆受外部事件的影响,也能防止反应堆事故外泄。因此,这个反应堆不会给附近居民带来辐射问题。

  ANSTO和OPAL的开放程度令人吃惊。在大厅的模型间,一位科学家专门为记者们讲解了澳大利亚核反应堆的历史、OPAL建设过程、工作原理和应用。他说,从1958年开始,澳大利亚的科学家和工程师们就开始利用ANSTO的核设施进行科学研究,并为澳大利亚工业界提供帮助。1997年9月,为保持澳大利亚在国际前沿科学领域的高级地位,并吸引世界上最优秀的研究人员加盟合作,政府宣布建造新一代核反应堆。

  听说要被带到核反应堆现场和总控室参观,记者们都有些兴奋,又有些紧张。入口处电子指示牌上闪烁着“Reactor On”(反应正在进行)的字样。在凯利发给大家的资料袋中,不仅有关于OPAL的详细文字说明,而且还有一张反应堆和中子束实验站的详细解剖图,其结构和工作原理让人一目了然。据凯利介绍,每年大约有8000人到ANSTO参观。

  对于大家普遍关心的安全问题,凯利说:“我们有严格的制度作为保障。”

  诚如凯利所言,ANSTO的开放是在极为严格的制度保证下进行的。当记者团一行到达ANSTO时,凯利已经在门卫处等候。记者团一行8人先在门卫处交上护照等证件,里面的工作人员在登记后给每个人用计算机拍摄了头像,并做成带照片的通行证让我们戴上。这个过程大约用了30分钟。之后,我们一个个通过旋转的齿轮状安检门进入ANSTO大厅。

  在进入OPAL的总控制室之前,我们在警卫室更换了另一种通行证,还分别进入一个黑色透明的封闭的旋转门中接受检测。警卫室两侧的墙上醒目地写着:未经ANSTO首席执行官同意,进入此地被视为犯罪。

  OPAL是由阿根廷核反应堆技术公司设计、制造、安装和调试的,并将由该公司负责监督运行;反应堆建筑群则由澳大利亚的两家公司建造。

  不但由外国公司负责设计、制造甚至运行的监督,而且允许外国记者参观——在很多人心目中,核反应堆是一个国家的机密设施,这些做法的背后是怎样的一种理念呢?澳大利亚驻华使馆新闻参赞向记者解释,在澳大利亚,即使核反应堆,只要是公共设施,都是用纳税人的钱建造的,公众就有权知道这些设施的建造过程、功能和作用等。政府所做的事就是确定将哪些部分向公众开放,并制定严格的措施保证安全。 (王丹红)
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