叶奇蓁：在核电自主创新的道路上耽误不得，更耽误不起

文/余玮

第一座生产堆的设计、建设、调试启动，第一座原型核电站的设计与建设，第一座商用核电站秦山核电二期工程……中国核能事业发展中的诸多“第一”，都凝聚着我国早期无数核电专家的心血，中国工程院能源与矿业工程学部院士叶奇蓁正是这些专家之一。他参与过许多技术路线、堆型选择、主要技术指标的确定工作，主持过大量可行性研究及总体设计，组织并实施过很多自主设计及其重大技术方案的审定。这位国家能源问题“智囊团”主要成员把自己的全部心血和智慧、理想和抱负、忠贞和挚爱，都奉献给了祖国的核电事业。

“我明白了电力对国家的重要性”

上海杨树浦发电厂1913年由英国商人投资建成，是国内建造较早的大型发电厂。杨树浦发电厂初时装机容量为1.04万千瓦，到1924年装机容量达12.1万千瓦，成为当时远东第一大电厂。1929年上海英租界工部局将全部企业卖给美国国际电气债券有限公司，并作为发电处隶属于上海电力公司。1949年，总装机容量增至19.85万千瓦，占当时全国总装机容量的10.5%，其发电量约为上海地区总发电量的80%。

1950年2月6日中午，14架美蒋巨型轰炸机从台湾飞来，在上海市区投下了67枚重磅炸弹，敌机的轰炸目标很明确，就是上海杨树浦发电厂等重要设施，他们想通过大上海的停电停水，达到“黑上海”“臭上海”的目的。敌机在厂区周围投下了15枚炸弹，其中有9枚炸在发电厂的设备上，输煤设备全部炸毁；有13台锅炉和6台汽轮机受到不同程度的损坏，其中一台主发电机严重受损，电厂当时的15万千瓦的正常负荷迅速下降至零，市区大部分地区的供电受到影响，损失惨重，有数十位工人被炸死、炸伤。陈毅市长、潘汉年副市长亲临现场，电厂职工奋勇抢修，42小时恢复生产。此前，江苏戚墅堰电厂也曾遭国民党飞机2小时轰炸，全厂职工紧急抢修，4天后恢复局部供电。当年，正在上海同济附中读高三的叶奇蓁亲身经历了轰动世界的上海“二六”大轰炸这一巨大灾难，并在老师的组织下参观了遭轰炸的杨树浦发电厂。当年撼人的爆炸声、浓浓的硝烟依然清晰地印在叶奇蓁的脑海……“从那时起，我明白了电力对国家的重要性。”这一年，他就报考了上海交通大学电力工程发电专业。

峥嵘岁月稠，弹指一挥间。1955年7月，21岁的叶奇蓁从上海交大毕业。次年，品学兼优的他被组织上选派去苏联莫斯科动力学院攻读研究生学位。1960年，他获电力系统专业副博士学位。此时，中苏关系开始紧张，他一完成论文答辩，就启程回国，参加祖国的建设。

学成归国，叶奇蓁在核工业第二研究设计院开始了他和中国核工业的不解之缘。当时，学电力系统专业的叶奇蓁从没想过会去搞核能。怎么办？从头学吧。从电力控制到核能控制，基础的东西有相通之处，但毕竟是在一个全新领域。当时正赶上苏联“老大哥”离我们而去的时候，苏联政府撕毁了同中国政府签订的几百个合同，撤走全部在华专家，带走全部图纸和资料，并停止供应中国建设需要的重要设备。面对苏联专家撤走后留下的一个个极为棘手的问题，叶奇蓁与我国第一代核工业人一道，艰苦奋斗、自力更生、奋发图强。

20世纪60年代，叶奇蓁参与我国武器级钚生产堆控制和仪表的研制项目，主持运行及事故动态分析和处理规则、调试启动大纲的编制，为生产堆按时建成和安全运行作出了贡献。70年代，担任生产发电两用堆设计总工程师，主持制定了工程总体方案、洞体内主厂房布置方案、低参数汽轮机方案及技术规范、两用堆控制及保护方案、洞体内防原子弹冲击波袭击等方案。80年代初，他主持筹建核工业计算机应用研究所，组织计算机管理信息系统的开发，其间主持编制了秦山核电一期工程的计划网络及计划管理软件的开发，为我国核电作出了自己的贡献。从电力到核能的经历，让叶奇蓁被选为我国自主设计、自主建造、自主管理、自主运营的第一座商用核电站——秦山核电二期工程的技术负责人。

叶奇蓁，浙江海宁人，中国工程院院士，著名核反应堆及核电工程专家。1934年9月出生于湖北武汉，1955年7月毕业于上海交通大学电力工程发电专业。历任中国生产发电两用堆设计总设计师，中核集团核工业第二研究设计院副总工程师，核工业计算机应用研究所所长，中国核工程公司副总经理，核电秦山联营有限公司副总经理，秦山核电站二期600兆瓦核电站工程总设计师等。国防科学技术工业委员会专家咨询委员会委员、核安全专家委员会委员。

叶奇蓁通晓俄、英两国语言，并能阅读德、日文的文献资料。“我们小时候可跟你们不一样。我小时候的一大半时间都是生活在解放前的。那时候的理想就是‘读书救国’。中学时我读的是同济附中，那时家里比较贫穷，上不起好的私立学校，只能上很便宜的公立学校。解放后，学校老师提出要好好学习建设新中国，所以我们同学都发奋学习，而且同济附中的老师也很不错，班里大部分同学都考入了大学。同济附中是双语教学，我的英语、德语就是那里学的，俄语则是在苏联留学期间学的。”

见证中国“核电发展的春天”

在1978年改革开放之前，中国核工业以军为主，以增强国防实力。1964年爆炸原子弹，1967年爆炸氢弹，1971年第一艘核潜艇下水，这3件事情昭示出中华民族自强不息、团结奋进的民族精神，向世界展现出一个不断上升、不断发展的国家形象。1978年以来，中国核工业在保军转民第二次创业的道路上一路飞奔，从秦山核电站为起点，以前所未有的高速迅速发展，一座座核电站纷纷建设并投入使用。在这个过程中，以叶奇蓁为代表的中国核电人坚持发展民族核电的道路，付出了自己的智慧与汗水，他们的雄心和魄力、使命感和探索精神，永远为人们所记忆。

20世纪六七十年代是国际上核电发展的黄金时期。早在1970年2月8日，周恩来总理就提出：“二机部（核工业部）不能光是爆炸部，还要搞核电站。我国发展核电站的方针是：安全、实用、经济、自力更生。”改革开放将周总理的这句话变成了现实，中国核工业也投入到国际市场竞争中。1982年12月30日，在第五届全国人大第五次会议上，中国政府向全世界郑重宣布了建设秦山核电站的决定。1985年3月秦山核电站浇灌第一罐混凝土，1991年12月15日首次并网发电，年发电量为17亿千瓦时。从此，中国拉开了核电建设的序幕。秦山核电站的建成发电，结束了中国无核电的历史，标志着“中国核电从这里起步”，同时被誉为“国之光荣”。

1986年1月，国务院常务会议决定在原址上建设秦山核电二期工程。1995年12月，国家计委正式批准开工。叶奇蓁受命为中国核工程公司（秦山核电二期工程的建设单位）副总经理，后任秦山二期600兆瓦核电站工程总设计师，全面负责工程建设的技术工作。在叶奇蓁眼里，坐落于浙江省海盐县秦山镇的秦山核电站，濒临东海杭州湾，并且邻近上海、杭州等特大城市，背靠秦山，风景似画、水源充沛、交通便利，又靠近华东电网枢纽，是建设核电站的理想之地。国务院给秦山二核确定的建设方针是“以我为主，中外合作”。毕生从事技术工作的叶奇蓁，深知这8个字沉甸甸的分量。

在此之前，被称作“一期工程”的秦山核电站，是中国成功建成的首座原型核电站，实现了我国核电零的突破。秦山二期是我国核电发展的又一座里程碑，要实现商用核电站的建设，既要采用国际先进标准、与国际接轨，又要在经济上具有与常规火电的竞争力。以叶奇蓁为代表的秦山二期人，在一片昔日的荒滩上创建、营运并管理着一个现代化的商用核电站。

在摸索中，秦山二期核电工程带给人们的是一个个惊喜：1号机组反应堆厂房安全壳穹顶采用了整体吊装新技术，这是中外核电建设史上首次大胆之举。当重达173吨的庞然大物稳稳地盖住反应堆厂房时，它成功抢回了两个月的工期。2002年4月15日，秦山二期核电工程1号机组提前47天投入商业运行，创造了我国核电建设史上的奇迹。

核电站是高技术集成项目，自主发展核电是一个国家综合实力的体现。从某种意义上说，核电国产化之路能否走通，关键就看在核心技术的掌握上能否突破。从一开始，“自主化”对秦山二期核电工程就有着具体的内涵：按照国际标准，秦山二期核电工程采用30万千瓦一个环路的标准设计概念自主设计、建设；技术方案、总体参数的选定和工程设计都自主进行；重大科研开发和试验验证都依托于国内核动力试验基地；在“以我为主”的前提下，引进部分设计软件，设计中的难点采取国外咨询；核燃料采用国产核燃料组件；核电站的设备材料尽可能由国内生产，国内尚无能力加工制造的关键设备，采取国际招标采购；工程的土建、安装、设备采购、调试、运行都实现自主管理。

叶奇蓁说：“尽管有国外百万千瓦核电站设计作参考，也有秦山一期30万千瓦核电站的设计经验，秦山二期60万千瓦核电站与之相比，设计上仍然存在很大差异，涉及反应堆堆芯、主回路系统布置及相关辅助系统的改变，许多参数需要经过专门试验或计算得到。”为了掌握核心技术、设计出符合国际先进标准和具有自主知识产权的核电站，核电秦山联营有限公司和核工业二院、中国核动力研究设计院等单位的科研人员通力合作，克服重重困难，引进了上百个设计分析软件，收集了全套参考电站的图纸资料和标准，并先后进行了包括堆芯设计、安全壳内布置、堆内构件与压力容器之间的水层厚度选择等300多项涉及核心技术的创新和改进，使反应堆本体安全性能、安全系统可靠性和冗余度、防范和缓解严重事故能力等得到全面优化，并使自主设计率达到90%。

正是我国科技工作者对一座核电站的几百个系统、30余万个部件、上百万张设计图纸如同“庖丁解牛”式的反复磨合、反复实践，才使中国核电的自主化能力得到大幅度的提升。叶奇蓁十分高兴地说，秦山二期核电站的成功建设，锻炼和培养了一批优秀的技术和管理人才，实现了出产品、出经验、出人才的总体要求。秦山二期核电站的建设与投入商业运行，使中国实现了由自主建设小型原型堆核电站到自主建设大型商用核电站的重大跨越，对促进中国核电国产化发展，进而拉动国民经济发展发挥重要作用。

2010年4月，通过技术改进和创新，中核集团开发出了具有自主知识产权的百万千瓦级压水堆核电机组。据叶奇蓁介绍，国产化二代改进型核电机组作为引进二代核电技术的消化吸收和持续改进，实施了以“177堆芯”“单堆布置”和“双层安全壳”三大改进为代表的22项重要改进，具有安全性、成熟性、经济性。

一生中硕果累累的叶奇蓁最得意的作品就是秦山二期核电工程。在叶奇蓁眼里，在核电自主创新的道路上耽误不得，更耽误不起，寄望民族核电自主创新的种子能够在“核电发展的春天”生根发芽，并结出丰硕的果实。

发展核电正当其时

一说到核电站，不少人就会把它和原子弹联系起来，核电站如果出现事故，会不会像原子弹一样爆炸？对此，叶奇蓁明确表示核电站绝对不可能产生原子弹爆炸。“虽然核电站使用和原子弹一样的铀235，但是纯度不同，绝对不会产生爆炸，完全是可控的。”叶奇蓁用喝酒的例子来做介绍，压水堆核电站相当于啤酒，大概5%—10%的酒精，而原子弹相当于高度白酒，差不多60多度，由于浓度不一样，高度白酒用火一点就能着，而啤酒怎么点也点不着。

坐落在深圳东部的大亚湾核电站是中国第一座大型商用核电站。2010年5月23日，大亚湾核电站监测发现，一回路冷却水放射性碘核素和放射性气体轻微上升；5月28日，放射性水平达到平衡并保持稳定，初步判断有一根燃料棒的包壳可能存在微小裂纹。一时间，有媒体称中国大亚湾核电站“核泄漏”。对此，叶奇蓁强调：这是不确切的。“大亚湾核电站是个别燃料棒出现了破损，裂变气体只是泄漏到了工艺系统。但放射性物质还包容在主环路压力边界及安全壳两道屏障内，不会对环境带来影响。”他说，一个堆里有四五万根燃料棒，运行3年，有可能出现个别燃料棒破损；设计中本身就允许万分之二的破损率。

叶奇蓁说：“随着核电运行经验的增加，全世界都发现了核电技术的一些不足，从而对核电技术提出了新的要求，主要还是针对如何提高核电的安全性和经济性。随着核电技术的进步，我国在吸取国外经验的同时，已经在推进安全性的改进。”

目前，在国内电力生产构成中，主要有火电、水电以及核电三大类，其中火电一直雄居主导地位，占全国总机组比例高达70%。火电的原材料是煤炭，我国的煤炭储量并非世界第一，人均储量还低于世界平均水平，年开采量却是世界第一，这对中国社会可持续发展带来严重的隐患。我国虽然水资源丰富，主要集中在西南地区，由于地质条件的限制和距离因素，有些地区用水发电并不合算，而且水电受气候影响较大。叶奇蓁身在秦山，心中却装着整个中国核电大发展的宏图。叶奇蓁认为，核电固然不能解决全国性的电力大问题，但它有助于解决部分地区的电力短缺问题。

时任国务院副总理曾培炎（右）为叶奇蓁颁发国家能源专家咨询委员会专家证书

“核电是一种不排放二氧化硫、二氧化碳等污染物的清洁能源，基本上是零排放。普通60万千瓦火电机组每年会产生7万吨二氧化硫、603万吨二氧化碳，以及大量煤灰等废弃物。与火电水电相比，核电工业耗能低，而且环保。”叶奇蓁介绍，同样的百万千瓦机组，火电一天需要的煤差不多要装一整列火车，而核电1年只需要30机组原料，用1节火车车厢就够装了。“核电站就是利用核燃料中铀裂变后释放出的能量发电。在铀同位素中，只有铀235原子核吸收中子后会发生核裂变。以铀原子核裂变为例，一个铀235核吸收了一个中子而分裂成两个较轻的原子核，并产生2—3个新的中子，同时发生的质量亏损，转变为很大的能量，这就是核裂变反应。铀235原子核完全裂变放出的能量即核能，1千克铀235裂变释放的能量相当于2700吨标准煤燃烧释放的能量。”

叶奇蓁参加有关鉴定会

目前世界上共有440多座核电站运行，而且大部分建在内陆地区，其中美国、法国、日本所拥有的核电站占了总数的一半。中国其实是一个人均占有资源相当匮乏的国家，核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的清洁电能，而且对于中国来说提高电网的抗灾害能力，建设紧急情况下不依赖燃料运输的支撑电站，核电站都显得尤为必要。叶奇蓁说：“随着中国经济的发展，核电将是解决能源问题的重要途径。”他强调，中国建设内陆核电，势在必行。

中国核电站迄今为止都建在沿海，主要原因是沿海经济发展比较迅速，电网容量较大，能承受核电大机组运行，且距产煤地较远又缺乏水力资源，核电的建设能改变完全依赖北煤南运、西电东送的困境。叶奇蓁说，目前情况发生了很大变化，内陆的中西部地区经济、电网容量都有了很大发展，有些省份同样缺乏煤炭和水力资源，因此就需要核电建设来缓解缺电的矛盾。

在电力需求的强力推动下，湖北、湖南、江西、安徽、重庆等内陆省份近年来正竞相成为中国第一批内陆核电站所在地，过去几十年只能在沿海地区发展核电的格局已被打破，中国核电建设正向内陆地区迈进。

“在内陆建设核电站既有必要，也有可能。只要处理好废水排放的问题，不会对环境和安全产生影响。”据叶奇蓁介绍，目前在中国发展内陆核电站，从技术上是完全成熟的，目前设计的液态流出物处理系统的实际运行水平远低于国际标准要求，而且中国国产的核电机组有明显的经济优势。

随着国家发展核电由“适度发展”转变为“积极推进”，再到现在的“大力推进”核电建设，观念上的重大转变帮助中国迎来了核电发展的春天。许多项目均采用了在引进国外技术基础上，经过消化、吸收、再创新后形成的中国自主设计的“二代＋”百万千瓦级压水堆核电技术，成为支撑诸多核电工程的技术“灵魂”。叶奇蓁说，在掌握“二代＋”技术的基础上，中核集团确立了一个清晰的技术路线图，那就是“应用一代、研发一代、预研一代，让中国核电技术不断地、有计划地向前发展”。

叶奇蓁一向将荣誉看得很淡。国防科学技术工业委员会专家咨询委员会委员、核安全专家委员会委员等，这些头衔让他在核工业领域享有很高的声誉，但他并未把这当作一种资本。

从繁华都市到西北边陲，从戈壁荒滩到群山峻岭，在我国核工业生产、建设的第一线留下了叶奇蓁匆匆的足迹。风风雨雨几十载，叶奇蓁把智慧和才能都献给了挚爱的核工业和核电国产化事业。知识报国，是他一辈子不变的情结！