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2004年的时候,我们在清华大学200号基地的10MW高温气冷实验堆用实际运行的反应堆做了一个实验。当反应堆在正常运行时,突然让它完全丧失把能量带走的电力,让反应堆干烧,这相当于2011年福岛遇到的情况。我们当时做的,甚至走的更远,也就是控制棒没有下落,相当于没踩刹车,让反应堆自己解决。结果,反应堆依靠自身的物理特性,自己停了下来,能量通过表面自然散发,没有任何问题。实验过后反应堆可以继续开动运行。当然这样的实验是在国家核安全局的严格监管下进行的,事先必须证明万无一失。当时国际原子能机构组织了20-30个国际专家来观摩。将来在建成的商用核电厂上,也能够做这样的实验。
3 掌握核心技术,走在世界前沿
我们这一代中国人真的没有想到过会走到世界的巅峰。我们现在整天喊建设世界一流大学,还是没有自信的表现。当我们扎根于中国这块大地,踏踏实实地去帮助解决13亿人过上小康生活所面临的问题和挑战,保持中国第一的水平。当这个国家成功时,我们就肯定是世界一流了。那个时候哈佛MIT都要来学习我们。
过去十年我们为了实现建设世界首台四代核电的商业示范电站费尽心机。有一些技术的决策是非常艰难的,因为前面已经没人了。这些决策有的大概要花超过半年时间,期间非常非常痛苦,稍有不慎就会导致几十亿的项目失败,真的到了茶饭不思的状况。现在主要关键技术已经得到解决,我们非常高兴的是,这些一个个的决策走到现在证明是正确的。清华大学牵头建成的这个电站,真的不是一般的成果能比的。这个项目花了几十亿。国家得到的,不仅仅是一核电站,而且会是一个有全球竞争力的产业。
我们国家的产业走到今天,已经必须依靠科技创新在竞争力上走到世界的前列。我们下面要做的事,就是联合工业界的伙伴,打造中国高端核电站的产业链。它会是世界领先的4代核电技术,也会是利用互联网+的技术,实现工业4.0。现在总理正跟国外推一个高铁,一个核电。但是传统的核电,世界上好多国家都可以来竞争,所以中国人要卖就得卖得比人家便宜。而高温气冷堆技术,我们的技术是领先的,拥有独立自主知识产权。有一个瑞士电力公司的老板就跟我说,他特别害怕我把这个四代核电卖便宜了,他说好东西一定要卖好价钱。我觉得他是对的,这就是我们下一步要做的事。
在座同学可能有物理系的,有机械系的,有学材料的,有搞控制的,其实在这里头都能找到你们的用武之地。我们最重要的一个设备就是反应堆的压力容器,700吨。当年南非想做这个,结果这个国家怎么集全国之力也搞不出来,他们想从日本买反应堆压力容器,日本人说那个大锻件订单太多了,生产不出来。所以南非的反应堆设计是另外一个形状,比较怪。反应堆的容器是一个核心技术,当年美国人会做,后来不做了,认为是夕阳工业,主要一流大学的人才都跑到华尔街去了。这些东西转到日本、韩国,现在也转到中国。08年金融危机之后奥巴马发觉不行了,要重新工业化,学会造压力容器。因为当他们的新一代人只会搞华尔街不会造之后,这个工业就不会是夕阳工业了。奥巴马倒要歪着脑袋想想,如果这个样子下去的话,他们将来坦克的炮塔从哪里来,航母从哪里来?
这样高端的制造业现在很少国家能干得起。在我们国家上海的临港基地,就有这么一个国际先进水平的制造基地。高温气冷堆一个400吨的大锻件,用三个钢包同时浇注,然后用万吨水压机来砸,砸完后的金属非常致密,强度是很好的。400吨的锻件,就愣是那么砸,然后很费劲地抠出来,再进行热处理。这种能力全世界不会超过2-3家,我们中国人搞出来了。我们的目标,是不仅能造出这样的设备,贴上我们的招牌,而且卖出一个好价钱。
我们还有另一个核心的技术,是核电站的心脏-主氦风机,也就是传统核电中的主泵。我们国家一直在心脏动力技术上有短板。这个心脏要求24小时运转。高温气冷堆的心脏不是核安全相关的产品,它如果停转了,也不会有核安全方面的后果,这是我们前面所说固有安全的结果。但是,心脏停转,核电站就无法继续发电,挣不了钱。这种大型高速转动机械的核心技术是轴承。传统的机械轴承是非常精密的机械,是手工试出来的,我们国家还有差距。我们走了另一条路,利用最近30年在人类在信息技术上的革命去改进传统精密机械工业,也就是采用计算机控制的电磁轴承。就像采用磁悬浮技术的高速铁路一样,大约10吨重的转子是用磁力托起来。这个技术我们清华人利用跨学科交叉把它做起来了。来自力学系、机械系、工物系等好多专业的十多个优秀毕业生组成的团队,愣是把这个10吨重的转子用磁悬浮把它给立起来,在上海已经完成了整机100小时和500小时的连续运行考验。这样大力度的交叉,我们得益于清华大学整体的科研实力,是清华核研院相比于很多世界上的研究院所具有的体制性优势。
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