在北京郊區燕山腳下，有一座核城——中國原子能科學研究院。
這里是中國原子能科學的發源地，20世紀50年代末，中國第一座重水反應堆在這里建成。
今天，我國首座實驗快堆矗立在核城西南角，標志著我國第四代核反應堆建設第一步順利完成。
牽頭建設這座實驗快堆的總工程師是中國工程院院士、中核集團快堆首席專家、國家能源快堆工程研發（實驗）中心學術委員會主任徐福。他告訴記者，我國是世界上第八個擁有第四代核反應堆——快堆技術的國家。我國快堆工程化發展的第二步——示范快堆，作為國家核能重大科技項目，于2017年12月29日在福建霞浦正式開工。
許宓院士在中國實驗快堆主控室。本文圖片均來自《文匯報》
快堆的意義何在？“最先發展增殖反應堆的國家，將在原子能工業中獲得巨大的競爭優勢；建成增殖反應堆的國家，實際上就永遠解決了能源問題?！笔澜缰锢韺W家、諾貝爾物理學獎獲得者費米的這句話影響了徐福的一生。
“目前，全球已投入商業運行的450臺核電機組，絕大部分都是第二代核電機組?！痹S宓說，“進入新世紀，世界核能技術領先的國家，都在競相發展第四代核電技術?？於炎鳛榈谒拇穗姍C組，是我國發展可持續清潔能源的必然選擇?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
中國實驗快堆
【人物簡介】
徐福1937年4月出生于江蘇揚州，屬牛，生日為農歷二月二十六，又稱“春耕牛”，徐福也為此而自豪，常常以“春耕?！钡拿肿悦恪?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
1961年，徐福從清華大學工程物理系畢業，進入二機部（中國原子能科學研究院前身）北京601研究所工作。1970年，他參與了我國快堆第一臺零功率裝置“東風六號”的啟動實驗。1971年，他奉命將家屬從北京遷往四川夾江。1995年12月，他擔任國家“863計劃”中國實驗快堆總工程師。2011年7月，實驗快堆成功并網發電。同年，74歲的他當選為中國工程院院士。2017年，他榮獲首屆國家創新獎章。
許宓寄語：“中國的發展需要快堆?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
“我們為國家建快堆，是替天行道！”
徐福是中國快堆事業的開拓者和奠基者之一。
但對于大多數業外人士來說，快堆是一個完全陌生的概念。
中國實驗快堆（CEFR）的全稱是“鈉冷快中子增殖反應堆”。在中國實驗快堆一樓大廳，記者看到了快堆的模型。
“實驗快堆主容器高12米，直徑8米，中間堆芯裝有81個六邊形燃料組件，每個燃料組件內裝有61根燃料棒，每根燃料棒還用金屬絲包裹，保證導熱鈉液體可以流入?！敝袊幽芸茖W研究院總工程師、研究員張東輝介紹，“如果需要更換燃料棒，快堆還能實現密閉換料。”
中國實驗快堆模型
快堆控制室正面墻上，中間有兩塊大屏幕，可以顯示操作人員關心的系統信息。屏幕兩側的儀表顯示著整個快堆200多個子系統的實時工作狀態。大廳中央有兩排控制臺，分別由值班長和三名操作人員管理，可以控制反應堆、主要子系統和機電設備。
快堆與第二代、第三代核電站相比有哪些優勢？
致力于快堆研發五十年的徐福院士告訴記者，快堆有兩大特點：“第一，可以增殖可裂變核燃料。自然界的天然鈾中，只有鈾-235是可裂變核燃料，但其在鈾礦中的豐度只有0.7%左右，而裂變性不強的鈾-238卻占天然鈾的99.2%以上。在第二代、第三代壓水堆中，鈾-238不能發生裂變反應；在快堆中，核燃料是钚和鈾-238。钚裂變釋放出的快中子會被安裝在反應區周圍的鈾-238吸收，鈾被收集起來，轉化為可裂變的钚。產生的钚比消耗的钚。裂變反應就這樣循環往復，稱為“鏈式反應”?？於延址Q“快中子增殖反應堆”，它實際上消耗了99.2%以上的鈾-238。在快堆閉式燃料循環系統的支持下，它使鈾資源的利用率由壓水堆的1%左右提高到60%以上。由于利用率的提高，即使是較貧瘠的鈾礦也值得開采。這樣就不用擔心經濟上可開采的鈾資源有限，核電的長期應用就可以得到保障了?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
張東輝告訴記者，一座百萬千瓦壓水堆核電站在60年的壽命周期內，約需1萬噸天然鈾作為燃料。
根據世界能源組織此前公布的數據，目前地球上的石油、天然氣、煤炭、鈾礦的儲量都可在100年內開采完畢，如果快堆能將鈾資源的利用率提高60-70倍，這對國家的能源安全將是巨大的貢獻，也能大大減少二氧化碳的排放。
“快堆的第二個特點是，快堆中的快中子可以利用壓水堆乏燃料中高放射性、長壽命的次錒系核素如镎、镅等作為燃料進行裂變，釋放熱能發電，變廢為寶。另外，壓水堆乏燃料中的長壽命裂變產物如碘-129、鐵氧體-99等，也可以在快堆中嬗變為一般的短壽命裂變產物或穩定同位素。因此安全的物理學家，快堆可以大大減少原本需要地質封存的高放射性廢物的數量，降低地質變化條件下環境放射性污染的風險。”
這讓記者恍然大悟，為什么徐院士經常跟學生說，我們發展快堆是“替天行道”。以往的壓水堆核電站乏燃料中的钚和錒系核素（MA）要貯存300-400萬年才能達到與天然鈾一樣的低放射性水平。而快堆一般的裂變產物只要300-400年就能達到與天然鈾一樣的低放射性水平，大大降低了貯存的風險和成本。而且，據專家初步估計，一座焚燒快堆可以嬗變5-10座同等功率的熱堆產生的MA量（即支持率為5-10）。
“快堆是真正的清潔能源，以最低的環境成本幫助人類實現可持續發展?！毙旄Ｐχf，“國家是天，人民是天，我們發展快堆，真的是為國家辦好事??！”
“在最困難的時候，我一直記得周總理特別批準的50公斤鈾。”
揚州民間有句俗語：“少壯不努力，老大難不死”。
宛平城淪陷，盧溝橋事變爆發，徐福才三個月大，中華民族處在最危險的時刻。面對民族危難，他的父親徐侃給自己的長子取名“?！??！昂髞砦腋赣H告訴我，當時國家正處于戰亂之中，錢糧匱乏，就給兒子取名‘福’，既有錢又有米，希望國家強大起來?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
許宓（右一）一家四口幸福美滿
“銥”在化學元素表上排在第76位。徐侃在化學方面造詣深厚，抗戰爆發前，他在上海水利學校當化學教員，四個孩子都以化學元素命名，小兒子叫“銥”，大女兒叫“白金”，小女兒叫“鈾”。“我父親有三柜化學試劑和燒杯，但日軍進攻上海時，一顆炸彈把父親的書籍和儀器全部炸毀了?！毙鞆驼f，“于是父親帶著家人逃到揚州，當了一名中學教師。后來日軍又占領了揚州，父親怕日本人逼迫他制造炸藥，故意在大庭廣眾之下‘顫抖’，拿不住試管，就改行做了數學教師?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
但父親對化學的興趣還是在徐福心中種下了一顆種子。徐福三歲便開始向父親學習，用燒杯將水和墨水倒在一起。他清楚地記得，在沒有雪花膏的時候，父親就從鈴蘭中萃取精華，讓孩子們把干凈的雪放進盆里，用水融化，然后制成雪花膏。
“我父親是個不平凡的人”，徐福告訴記者。1955年高考時，清華大學希望他讀工程物理，徐福認為這是“工程”，表示不感興趣。但父親告訴他：“工程物理是為國家研究核工程，中國要是沒有核武器，就要受人欺負?！边@句話點醒了徐福。
這一批清華本科生一共學習了6年。1961年，徐福進入601所。當時，601所匯集了吳有訓、錢三強、王淦昌、彭煥武、朱光亞、王承書等一代領軍人物。徐福不僅看到他們騎著自行車上下班，還聽過他們許多教誨，深受感動。
錢三強院長的辦公樓，現在是原子能研究院反應堆工程研究室所在地，老建筑的韻味依然猶存。
1965年，徐福第一次聽說快堆這個國際前沿課題。3年后，他正式加入快堆研究隊伍?！?964年，我國剛剛爆炸第一顆原子彈，高濃縮鈾十分短缺，但周恩來總理仍然批準了50公斤濃縮鈾，用于我國第一臺快堆零功率裝置‘東風六號’的啟動實驗?！毙旄８嬖V記者，“1970年6月29日晚間11點左右，零功率裝置達到臨界。那天我正好值班，大家都很興奮……”
雖然“零功率”不代表完全沒有功率，只是功率不足100瓦而已，但這小小的一步，卻讓快中子反應堆在他的心臟里，繼續像中子一樣裂變、增殖，永遠無法停止。
成功之路總是充滿荊棘，對國家如此，對個人亦然。1971年，命令將快堆300名科研人員從北京房山全部調往四川夾江，一干就是16年。“這16年，是我科研生涯中最艱苦的16年?！毙旄Ｌ寡浴?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
當時正是文革時期，沒有任何科研項目，老專家戴傳曾悄悄告訴許宓：“快堆這件事你一定不能放過，要跟蹤了解一下國外快堆是怎么發展的?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
這句話撥開云霧，讓夾江山區難得見到陽光的徐?；腥淮笪?。夾江雖然沒有食堂，但好在有圖書館，對于徐福來說，圖書館是科技信息的來源，是連接北京和世界的橋梁。山里木材很多，別人沒事干，就去買木材做家具，他卻拉著核燃料元件組的同事整天泡在圖書館里研究快堆的文獻。在那里，徐福和同事們甚至進行了快堆的初步理論設計和工程設計，做了一個簡易的快堆模型。
最讓徐福傷心的，不是夾江艱苦的生活條件，而是一大批同事因為各種原因離開，原有的300多人，最后只剩下108人。20世紀80年代初，徐福本人也曾有很好機會競爭國際原子能機構的職位，但他沒有動心。他對同事和家人說：“我們這么大的國家安全的物理學家，怎么可能沒有快堆呢？當年我們國家科研經費緊張，高濃縮鈾又緊缺的時候，周恩來總理特批了50公斤高濃縮鈾給我們做實驗。每當想起這段往事，心里總是很沉重，如果我拿不出像樣的研究成果，我就不走?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
正是這種沉重的責任感支撐起了中國快堆。1986年春，徐福被召到北京，參與申報國家“863”高科技項目。徐福在介紹快堆方案時，從理論設計到工程設計，滔滔不絕，贏得了一致好評。結果，快堆被列入“863”國家科研計劃，并最終啟動。
1987年，徐福率領快堆團隊成員從夾江正式返回北京。
“我們必須確保建造一座絕對安全的快堆”
雖然快堆建設被列入國家“863”計劃，但并不意味著發展就一帆風順。1997年，在實驗快堆初步設計階段，一則“法國超級鳳凰快堆電站夭折”的新聞，引發一些人的質疑：“敢在首都北京建快堆？萬一發生核事故怎么辦？”
每當遇到質疑和挑戰，徐福就上上下下、四處奔波，解答疑問、解決問題，做快堆的“科普”工作。
其實，徐福和同事之前就思考過這個問題。徐福說：“快堆的安全性一直是我們首先要解決的核心問題，早在我們在夾江的時候，我們就在研究快堆的安全性。如果出現意外情況，堆芯會不會燒穿？不同環境下放射性物質會不會泄漏出去？我們的結論是，快堆在安全性方面也是核能領域的‘尖子生’，而我們使用的鈉冷快堆是最成熟的堆型?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
縱觀世界各地核能發展中的事故，無非三種：反應堆無法停堆；堆芯熱量無法有效從反應堆中排除；反應堆泄漏的放射性物質無法控制在電站內部，進入電站外的公共空間。
徐宓介紹說，“預防這類事故的發生，恰恰是快堆優于其他類型反應堆的地方：首先，鈉冷快堆，我們將反應堆設計成負反饋堆芯，依靠自身溫度參數變化，可以‘自動’降低反應堆功率?？於芽刂瓢艚M件中的棒束相比壓水堆，下落行程更短，而由于快中子反應的原理，一旦一根棒束掉落，就能對整個反應堆造成停堆效應。我們的快堆設計了三套停堆系統，確保反應堆能夠順利停堆，其中一套是非能動停堆系統?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
許宓院士介紹實驗快堆特點
他給記者繪制了實驗快堆示意圖并解釋道：“我們的實驗快堆采用‘鈉-鈉-水’三回路設計。位于核島的第一回路為一體化水池結構，水池內裝有兩三百噸鈉液。金屬鈉常溫下是固態，但加熱到98℃就會熔化變成液態。為什么我們不用水來導熱，而用鈉呢？因為水的導熱系數只有0.577，而鈉的導熱系數為71.2，鈉的導熱系數是水的100多倍。因為鈉的導熱系數這么高，會把堆芯內的熱量迅速導出，不僅能最大程度地把核島的熱功率轉化為電功率，同時溫度也能得到有效控制，不會因為散熱不暢而燒壞堆芯?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
實驗快堆堆芯下方為低溫鈉液，堆芯入口溫度為360℃，堆芯上方出口溫度為530℃，二回路蒸汽溫度為480℃，遠低于室溫下鈉的沸點881.4℃，因此一回路僅需微正壓氬氣，對反應堆容器十分安全。
實驗快堆還采用了不依賴外部動力或人工操作的非能動廢熱移除系統，其熱交換器與空氣冷卻器相連，完全依靠自然對流和自然空氣循環移除廢熱，從根本上解決了廢熱移除問題。
許宓院士向比爾蓋茨等嘉賓介紹中國快堆
徐院士介紹我國實驗快堆建設現狀
日本福島核電站重大事故的原因是海嘯摧毀了電源，導致無法啟動水泵用水冷卻核反應堆，最終導致堆芯熔化燒穿，引發高溫蒸汽爆炸，并導致放射性物質外溢擴散。實驗快堆的非能動余熱排出系統無需電力和人為干預，可以從根本上避免類似事故的發生。
參與設計的俄羅斯專家原本是把這套非能動余熱抽排系統設置在二回路管路上，但徐福本著“以國產為主體、國外合作”的原則，堅持把非能動余熱抽排系統直接建設在主容器一回路內，一旦發生故障，無需逐一手動開啟閥門，可以保證系統立即啟動并響應。
雙方專家在談判桌上各執一詞，互不讓步。經過三輪談判，俄方最終接受了徐福的設計。實驗證明，這一創新不僅可行，而且使安全更加可靠。張東輝說：“徐院士的方案，使我國的快堆成為世界上第一個也是唯一一個采用這種方式排出事故余熱的快堆。因此，與世界上已建成的快堆相比，它是最安全的快堆。”
在全體快堆工作者的努力下，2010年7月21日快堆首次達到臨界；2011年7月21日并網發電，標志著我國成為世界上第八個擁有快堆技術的國家；2014年12月18日，快堆實現72小時滿功率運行，反應堆熱功率65萬千瓦，電功率20萬千瓦。
“我們的快堆是低壓系統，即使在最嚴重的事故情況下，安全殼內的壓力上升也很小，更容易把放射性物質控制在安全殼內，防止其擴散到廠外?！痹S宓說，“正常情況下，我們的快堆年最大放射性活度為0.05毫西弗，僅為國家標準0.25毫西弗的五分之一?！?span style="display:none">FMC物理好資源網(原物理ok網)
徐福反復強調，實驗快堆的建成，是全體設計、建設者共同努力的結果，該項研究項目共獲得91項獎勵，其中包括3項國家科技進步獎，并取得80多項專利。
醫院全景（霍薩通 攝）
張東輝告訴記者，截至2018年底，我國共有44臺商業運行核電機組，裝機容量4460萬千瓦，我國全年核發電量為6791.42億千瓦時，僅占全國發電量的4.22%，遠低于核電在全球總發電量中占10%的平均水平，由此可見貝語網校，我國發展核電空間巨大。
記者筆記
我從心底里喜歡這場春雨
許宓院士接受記者采訪。（鄭煒 攝）
中國原子能研究院中心花園內，矗立著前兩任院長錢三強、王淦昌的雕像，初春的陽光灑在雕像和翠柏上。
60年來，兩院60多位院士在這里做出了重要貢獻，他們光芒四射、令人敬畏。
徐先生年逾八旬，滿頭銀發，精神抖擻，面色紅潤，身姿挺拔，語言風趣幽默，略帶江南腔調。聊得興致勃勃時，他便哈哈大笑；談到重要之處，便迅速在筆記本上查找關鍵數據，思路清晰。筆記本上的字跡優雅端莊，真實體現了人品。
與徐先生夫婦告別后，我看到了從四川夾江帶回北京的那輛“永遠”牌重型自行車，依然停在他家門外的墻邊，車上的黃色“井方山”車牌格外醒目，掰著手指頭數，徐先生已經騎著它風雨走過了46個春夏。
“徐先生上班時，按規定醫院應該派車過來，但他卻堅持騎自行車。這讓我們很擔心，因為從生活區到工作區的道路狹窄，車流密集，經常發生交通事故。”張東輝告訴記者。
徐宓在快堆為年輕研究人員授課
“他們都反對我騎自行車，”徐先生笑著說，“我80歲以后就不騎自行車了，出去買東西，就推著自行車。”
記者本想讓徐先生拍一張他推著自行車的照片，哪想天卻下起了雨。
春雨來了，這一夜，北京胡同里的柳樹被雨水潤澤，第二天清晨，枝頭冒出了一排排嫩芽。
“春耕?！保覐男牡桌锵矚g這場春雨。
(原標題：許宓院士：中國發展需要快堆 我們要建世界最安全核電站！)
