核电，是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能。一颗原子核，却蕴藏着惊人能量。1千克的铀235裂变以后产生的能量，大致相当于2700吨标准煤充分燃烧释放的热量。

作为一项尖端科技，各国之间的核电产业竞争激烈。2007年，我国正式开启三代核电自主化征程。“国和一号”是依托“大型先进压水堆核电站”国家科技重大专项、完全由我国自主设计的大型先进核电型号，由国家电投上海核工程研究设计院股份有限公司（以下简称“上海核工院”）牵头研发设计，历时十多年科研攻关，涉及700余家单位、3.1万余名技术人员，集我国三代核电技术和产业创新之大成，成功攻克了一系列关键制造技术难题。

安全是核电技术稳步发展的生命线，作为包容放射性物质释放的最后一道安全屏障——安全壳系统又是其中的重中之重。上海核工院堆芯设计所副所长张迪告诉记者：经过重大专项十余年攻关，团队完成了国际首个具备比例模拟安全壳系统瞬态特性能力的综合性能试验等6个试验项目，开展近700个工况试验，充分支撑“国和一号”核电厂安全壳容量定型和安全验证。伴随这个过程，她也从一名核电新兵成长为独当一面的技术带头人。

张迪在核电项目建设现场（受访者供图下同）

“初生牛犊不怕虎”

2007年，张迪从清华大学毕业。面对留校读研做学问和去设计院摸爬滚打这两条路，张迪下定决心去设计院，在工程实践一线用学到的知识解决国家在核电领域的实际问题。

张迪

张迪进入上海核工院开始硕士研究生学习时，AP1000先进压水反应堆引进消化吸收再创新正如火如荼，“国和一号”的堆芯设计和主回路系统已具雏形，但安全壳系统还未开展设计。由于外方一再拖延不提供专用分析软件，而非能动系统设计流程复杂度远远超过传统能动系统，安全壳容量论证成为制约“国和一号”概念设计定型的卡关因素。基于对国之重器的使命担当，在导师严锦泉的鼓励和支持下，张迪的硕士论文选题就定为《大型先进压水堆非能动安全壳传热特性研究》。

在随后的日日夜夜里，她把自己深深地埋在AP1000的设计图纸和文件资料中。经过几个月的摸索，非能动核电厂安全壳设计分析流程在她脑海中逐渐明晰。在终于拿到技转软件后，她第一时间复现原有结果，验证自学掌握的分析技术的正确性，并针对“国和一号”安全壳结构初步方案开展全新建模，对事故后安全壳响应以及相关系统的行为特性开展深入研究，对“国和一号”概念设计阶段安全壳相关设计方案定型起到了重要作用，也为完成硕士研究生阶段的学习提交了一份高水准的答卷。

不把风险变问题

安全壳的设计方案只是万里长征的第一步。与安全壳相关的非能动安全壳冷却系统（PCS）试验课题作为三大非能动安全系统验证试验之一，对试验的定位是不仅要满足“国和一号”设计和安全评审要求，更要超前于设计，兼顾基础理论研究及后续堆型研发，顶层目标要瞄准国际领先。

“作为兜底核安全的最终防线，在试验设计阶段，我们要尽可能的考虑各种极端情况，充分验证PCS的性能及可行性。”张迪告诉记者，热工水力专业的特点是很多工作需要借助试验开展，张迪和团队成员与试验承担方通力合作，全程参与试验过程。在台架建安和试验开展的关键时期，张迪带领课题组成员分辗转守在上海、山东、北京、陕西、河南等各试验现场，第一时间参与现场技术问题的解决，对于比例分析指导台架设计、试验装置安全性能验证、试验风险评估和应对等关键问题主动介入，确保问题得到顺利解决。记得开展第一个安全壳台架试验工况时，拿到手的试验大纲只有薄薄的20页，但张迪深知仅有原则性描述无法真正指导试验，就像核电厂运行需要考虑种种预案，高温高压条件下的大型热工水力试验台架也需要详尽的操作指南。为此她和团队反复迭代，将试验大纲由薄到厚细化到了整整200页，比例设计依据、试验工况安排、先决条件、预期现象、偏离和处置预案、关键参数监测和数据传递流程等等都一一清晰呈现，为试验顺利开展奠定了基础。

在堆芯设计所热工水力分析组组长许志红看来，不把风险变问题，对任何项目保持高标准、严要求是张迪在工作中最大的特点。他回忆：“当时这个课题正处于重大专项的初期，这200页的试验大纲形成了一份可供参考的样本，为后续其他项目的推进树立了典范。”

张迪与同事讨论技术问题

在重大专项试验课题的实践中，团队还创新性地提出 “试验设施可用性评估”概念及实施方案，将核心试验目标层层分解至具体的检查条目，以PCS综合性能试验为例，设置119个检查条目，评估文件资料超过1000份，历时7个月，确认了试验台架的可用性，确保了试验数据的真实性和有效性，大大增强了安审见证方对于试验的信心。

风险挑战转化为丰硕成果。无论是非能动安全壳冷却系统研究，还是穹顶雨滴效应试验，亦或是冷凝回流损失机理研究，张迪带领团队通过扎实的理论分析，提出了完善的创新性试验需求，首次量化了PCS PIRT分析技术，完善了比例分析方法论，多项研究成果经中国核能行业协会鉴定认为达到国际同类技术领先或先进水平，团队和个人也多次荣获省部级科技进步奖。

加速核电技术自主化

从国家战略层面，“工业软件”关乎国家的急迫需要和长远需求，已成为国家科技领域最高级别的战略部署；从核电发展层面，自主化软件也是我国核能技术自主化的短板，掣肘我国先进核能系统的自主研发，面临国外对我国进行核能技术封锁的风险，更是我国核电“走出去”战略的制约因素。

张迪和团队在自主开发安全壳设计和试验技术的同时，组织开展多个核电设计专用分析软件开发，将试验转化为自主开发的理论模型和经验关系式，形成软件开发验证数据库，支持我国核电领域自主化软件开发验证工作。当前，张迪又将精力投入了反应堆堆芯污垢风险分析软件开发工作当中，旨在通过风险评估和预警，提高核电厂运行的经济性。“目前，西屋公司的污垢风险分析软件依然是该类型软件在核电领域的基准，我们希望在未来能够推出自主研发的污垢风险分析软件，加速核电技术自主化。”张迪相信，在不远的将来，我国的核电技术将走出国门，让核能惠及千万家。

作者：董浩帆专业股票配资免费