王大年夜中：为祖国释放最大年夜“核能量”

人物简介

中国科学院院士，国际著名核能科学家、教诲家。

历任清华大学核能所研究室主任、所长，核研院院长、总工程师，清华大学校长等职务。
他领导清华大学核能研究团队以提高核能的安全性为紧张学术理念，走出了我国以固有安全为紧张特色的前辈核能技能从跟跑、并跑到领跑天下的成功之路。

他主持研究、设计、建造、运行成功天下上第一座5兆瓦壳式一体化低温核供热堆；主持研发建成了天下第一座具有固有安全特色的模块式10兆瓦高温气冷实验堆，并积极推动以上两种前辈反应堆技能的运用。
曾先后以第一完成人身份得到国家科技进步奖一等奖两次、国家教委科技进步特等奖、何梁何利科学与技能进步奖、国家级传授教化成果特等奖、全国“五一劳动奖章”等多项名誉。

大学时期，王大中（后排左一）和清华舞蹈队队友合影。

1980年，在德国留学时的王大中。

20世纪60年代初，“200号”基地年轻的培植者们。

2000年12月1日，王大中（中）、吴宗鑫（右）在清华大学10兆瓦高温气冷堆临界现场。

2011年，清华百年校庆晚会上王大中登台翩翩起舞。

2021年9月12日，王大中（中）、吴宗鑫（左）、张作义（右）在山东石岛湾高温气冷堆示范工程现场。

本版图片均由清华大学供图

60年来，作为核能技能领军人物，王大中殚精竭虑、呕心沥血，他参与设计建造的3个核反应堆，见证了我国核能奇迹从小到大、从弱到强的奋斗之路。

1克铀235彻底裂变能开释相称于2.9吨标准煤的能量，那一个能让铀235实现彻底裂变的核能专家，开释的“能量”又有多大？

11月3日，得到2020年度国家最高科学技能奖的国际著名核能科学家、实现我国反应堆固有安全的带头人王大中院士给出了答案。

王大中曾说，他几十年的科研生涯紧张便是建了3个核反应堆。

从上世纪60年代新中国首座自行设计与建造的屏蔽试验反应堆，到90年代一体化自然循环核供热堆，再到新世纪模块式球床高温气冷堆，这3个堆极大地推动了我国核能科技的发展。

它们记录了王大中从初出茅庐的青年科研职员到核能技能领军人物的发展轨迹，更见证了我国核能奇迹从小到大、从弱到强的奋斗之路。

给“球形堆之父”的惊喜

在近期广受好评的国家“十三五”科技创新造诣展上，环球首个第四代核电——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程备受关注。

此前的9月12日，该示范工程1号反应堆首次达到临界状态，机组正式开启带核功率运行。

当天，86岁的王大中在他的学生、清华大学核能与新能源技能研究院（以下简称清华核研院）院长张作义的陪同下见证了这一主要时候。

近两年他已很少去外地出差，但这次，他说，他一定得去。

“核电技能一定要实现反应堆固有安全。
”他再次强调了35年前就认定的方向。

韶光给出了当年那一主要决策最好的答案。

35年前，切尔诺贝利核电站发生爆炸，但他坚信，核电一定会成为非常主要的清洁能源，而具有固有安全性的模块式球床高温气冷堆将会成为未来核能发展的主要方向之一。

王大中并非盲目自傲，他坚持的底气来自更早几年终于核电安全的思考、研究和谋划。

事实上，早在1979年，美国三哩岛压水堆核电站发生堆芯熔化事宜，就给环球敲响了核安全的警钟。
王大中也是在此时意识到，安全是核能发展的生命线，未来核电技能发展必须捉住这一紧张抵牾。

幸运的是，时期和祖国给了王大中求解这个紧张抵牾的机遇。

1980年，中国开启改革开放新时期，一大批有为有志青年走出去，学习各领域前辈知识。
精良的王大中在德国洪堡奖学金的帮助下，前往于利希研究中央反应堆研究所学习，师从球床高温气冷堆创始人苏尔登教授。

当苏尔登教授将4个研究课题摆在他面前时，他选择了“模块式高温气冷堆的设计研究”。

彼时，模块式高温堆还只是德国科学家刚刚提出的一个新观点，其核心是要使反应堆具有“固有安全性”，从根本上杜绝发生堆芯熔毁的可能。

选择一个新观点作为研究方向，显示了王大中的远见卓识和蔼魄。

“他的这种计策眼力有时候近乎神奇。
”张作义如此评价他的恩师，“2000年后，模块式高温气冷堆才被国际核能界公认为第四代前辈核能技能的代表，而老师在此前十几年就认定了这个方向。
”

但要将观点变为现实，却是困难重重。

王大中创造性提出“双区球床堆”方案，在堆芯中心构建一个石墨球区，以降落堆芯热点温度，从而在保持模块式高温堆精良安全性能的条件下，大幅提升单堆设计功率。

当他将这一方案和验算结果交给苏尔登教授时，这位“球形堆之父”惊喜地说：“过去认为单堆功率提高10%就很不随意马虎了，现在你的设计方案可实现大幅度提高，这是很了不起的，这种环形堆该当申请专利。
”

仅用5个月的韶光，王大中就完成了环形堆的初步观点设计。
他以此事情为根本完成的博士论文，以“全优”成绩通过论文答辩，仅用一年多韶光就得到亚琛工业大学自然科学博士学位，被当地报纸评价为“中国人创造的一个奇迹”。

让我国高温气冷堆领跑天下

在世界核能发展最低潮期间，王大中跟踪国际高温堆发展前沿，做出了3个重大计策性选择：一是模块式球床高温气冷堆堆型；二是从小规模实验堆到全尺寸工业示范电站的发展路线；三是在核心关键技能上坚持自主创新的原则。
这3个重大选择对中国乃至天下高温气冷堆技能发展产生了主要影响，明确了我国高温气冷堆之后30年的技能发展路线。

在王大中等人的力推下，在国家863操持的支持下，清华核研院开始了10兆瓦模块式球床高温气冷堆的研发。

球形核燃料元件、燃料球流动特性、氦技能及氦设备……在陆续打破8项关键技能后，1992年，国务院批准立项，在清华核研院建一座10兆瓦高温气冷实验堆。

8年后，高温气冷实验堆建成临界，又在两年多后并网发电。

这是天下上首座模块式球床高温气冷堆，它的建成标志着我国节制了该堆型的关键核心技能，形成了拥有我国自主知识产权的设计技能，并取得了系列主要创新成果。

王大中没有就此止步。

他又一次站在国家计策需求的角度，按照“坚持核心关键技能自主创新”的既定方针，提出要实现实验反应堆向工业规模原型堆的超过，实现我国前辈核能技能的跨加倍展。

2006年“大型前辈压水堆及高温气冷堆核电站”被列为国家16个科技重大专项之一，高温气冷堆核电站是个中一个分项，其核心工程目标和标志性成果，是在山东荣成培植一座电功率为200兆瓦的高温气冷堆核电站示范工程，为发展第四代核电技能奠定根本。

这是天下首座工业规模的模块式高温气冷堆核电站，工程规模相称于我国首座秦山30万千瓦核电机组。

“跳起摸高”的创新定位

1989年11月3日，在都城西北郊巍峨的燕山脚下，清华核研院一座新落成的乳白色建筑物内，指示掌握棒位的荧光屏闪闪发光，经由放大的中子计数器嗒嗒作响，人们在屏息静气地等待着一个时候的到来。

16时53分，主掌握室各种仪表都显示出反应堆已达到首次临界，一位中年人激动地宣告：“5兆瓦低温核供热堆首次临界运行成功。
”

1985年，王大中主持国家“七五”重点科技攻关项目“5兆瓦低温核供热堆研究”。

在总体方案的选择上，在实现反应堆安全的条件下，既要实现核能供热的目标，又要深谋远虑地把握反应堆技能的发展方向，他带领团队花费了近一年韶光进行论证，其间专程带队去欧洲稽核，着重调研了德国西门子的一体化壳式供热堆和瑞典的池式供热堆，经由反复研究和论证，末了确定选择壳式一体化自然循环水冷堆，并操持先培植一座5兆瓦低温核供热堆，以节制其核心技能。

实践证明，这个方案的选择具有很强的技能前瞻性。
一体化自然循环已成为21世纪以来国际上小型轻水核反应堆发展的紧张技能方向之一，在小型核能发电、热电联产、核能供热、海水淡化等方面有着广阔的运用前景。

从立项报告到设计方案，从实验现场到培植工地，他全程卖力，亲力亲为。

5兆瓦低温核供热堆于1986年开工，1989年建成并首次临界成功，投入功率运行。
随后3个冬季供热运行累计8174小时，供热可利用率达到99%。
这是天下上首座一体化自然循环水冷堆，也是天下上首次采取新型水力驱动掌握棒的反应堆。

“要长于把握技能发展方向，选好技能方案和项目目标，在目标定位上要‘跳起来摘果子’，如果目标过高或过低，只能无功而返或达不到预期成果。
”王大中日后总结，“跳起来摘得着”才是适度的高标准，设法使自己跳得高一些，达到一个高度后，再瞄准新的高度，才能实现勇于创新与务实求真的结合。

来自“200号”的磨炼

知易行难。
将勇于创新与务实求真完美结合，也正是张作义最佩服老师的地方。

“他强调在开放互助背景下谋创新，但任何时候都不忘将关键核心技能牢牢节制在自己手里，这实在须要极大的决心和蔼魄，以及保持不懈的毅力。
”张作义说。

以10兆瓦高温气冷堆中的核燃料球为例，对这一关键技能，当时有人提出购买国外早期研究文档。
王大中在多方调研论证后强调，必须自己研发。

10兆瓦堆采取球形燃料元件，全堆装2万多个燃料球，每个球包含有8000个直径小于1毫米的包覆颗粒，每个颗粒内有0.5毫米铀芯和三层热解炭及一层碳化硅的包覆层，每炉一次制备500万个颗粒，不合格率要小于十万分之二。

在近10年的攻关后，王大中带领团队末了批量生产出2万多个燃料球，其质量达到国际前辈水平。

“占领核心技能要经历多次失落败，不可能一挥而就，这是一个‘十年磨一剑’的长期积累过程，既须要有知难而进的勇气，又须要有坚持不懈的韧劲。
”王大中曾说。

“如果当时我们用了别人的技能，很难有本日的前辈性和天下最大规模批量生产的能力。
”张作义感叹。

王大中的坚持和知难而进淬炼于新中国首座自行设计与建造的屏蔽实验反应堆。

1956年清华大学成立了工程物理系，这是国家为培养原子能科学技能人才而成立的第一个核工程系。
该系的首批学生全是从其他院系抽调过来的精英。

刚在机器系读完二年级的王大中被调入这个新的系。
虽然王大中日后戏称，这次转读工程物理系是“不由自主”，但随后选择核反应堆专业确是心之所向。

对核反应堆完备不理解的王大中对一件事印象深刻。
他看过一个先容苏联第一个原子能发电站的记录片，只管那座核电站功率只有5000千瓦，但原子核裂变开释出的巨大能量，以及那厚厚的混凝土墙和自动开启的铁门后面的原子炉，给他留下了强烈而深刻的印象。

“链式裂变是若何发生的，是若何被掌握的，能量又是若何传出和利用的？正是这种好奇心驱动着我选择了核反应堆专业。
”王大中说。

鼎鼎大名的清华核研院在核行业内和清华校内被称为“200号”，这也是核研院建院初期在校内的工程编号。
“200号”最初因一座功率为2000千瓦的屏蔽试验反应堆而建。

1960年，京郊昌平的虎峪山区，一群均匀年事不到23岁的清华师生，开启了困难的建堆之路，王大中也是个中之一，彼时，他从工程物理系毕业留校才2年。

当年屏蔽试验反应堆培植条件之艰巨自不必多说，职员吃住都在马棚里，那里还流传着一个“二两坡”的笑谈：从清华园到虎峪村落要先坐火车，再走十里山路。
师生们开玩笑称那段山路为“二两坡”——爬一次坡能消化二两馒头。

更难的是科研上的硬骨头。
“当时反应堆这门课程并没有教材，只能从实践中摸索。
”王大中曾回顾，而且各国对反应堆的研究保密，我们谁也没有见过反应堆，摆在面前的只有苏联的不完全图纸。

17个供应系统，数千个机器零部件，几百台仪器设备，20万米管线，屏蔽试验反应堆的设计和建造对付当时一穷二白的新中国来说，其难度可想而知。

但高喊“用我们的双手首创祖国原子能奇迹的春天”的年轻人们硬是扛过来了。

1964年秋日，“200号”迎来了丰收的时令。
我国第一座自行设计、建造的核反应堆——清华大学屏蔽试验反应堆成功建成。

作为个中的骨干成员，王大中和同事、同学们从做工程模型开始，理解反应堆构造和系统。
他们从“马粪纸”模型做起，再到“三合板”、玻璃模型，逐渐搞清楚反应堆堆芯、各种工艺系统和建筑构造。
他还卖力筹建了反应堆热工水力学实验室。
来之不易的成功让王大中深刻体会到占领难关的喜悦和意义。

始终保有严谨细致的作风

选定方向后，除了实事求是、按科学规律办事，严谨细致的作风也是成功的关键。

对王大中来说，同样如此。

王大中严谨为学、一丝不苟的治学态度影响了一大批年轻人。
他曾经的博士生石磊现在已经是清华大学核研院副院长。

他记得，彼时，王大中还是清华大学的校长，事情非常繁忙。
“但是当他修正完我的博士论文后，找我一章一节、一段一句仔细谈论时，望着满篇标有王老师修正痕迹的论文，听着王老师耐心的讲解，我深受触动。
”石磊说，老师连他笔墨标点、图标符号的缺点，都逐一指了出来。

在事情中，王大中既让人看到他的大手笔，也让人体会到他对细微处的关注：他曾经把厚重的国外大学的信息资料一本本带回学校；也曾经网络了厚厚一叠新年贺卡交给清华大学新闻中央，希望他们也能把清华的新年贺卡设计得更典雅一些，而清华后勤搞房屋装修的职工更是对他在色彩和格调上的高标准颇有体会。

王大中除了具备老一辈科学家生活简朴、淡泊名利等名贵特质，同时也多才多艺、乐不雅观爽朗。

他曾是学生舞蹈队的主力，难度很高的鄂尔多斯舞跳得极其出色。
10年前的清华百年校庆晚会上，王大中与清华舞蹈队新老舞蹈队员共跳鄂尔多斯舞的场景让他的学生们印象深刻。

女儿王奕眼中的王大中则更生动有趣：“小的时候，他教我学骑自行车，夏天带我到山里的水库教我学拍浮，冬天在清华荷花池教我溜冰，记得有一年还带着我做了各式各样新颖的贺年卡。
爸爸总是鼓励我勇于去考试测验新鲜的事物。
”

无论是作为科研团队带头人，还是一校之长，王大中对奇迹尽心尽责，虑远谋近、呕心沥血，始终保有强烈的任务意识和担当精神，他的远见卓识、崇高品质赢得了广大师生和业界的高度赞誉。
青年学生们亲切地称他为“一位真正让人尊敬的慈祥父老”“一位务实而严谨的掌舵人”“一个称职且兼爱的校长”，在他们眼中，王大中“永久是清华人的榜样”。

操秀英

来源： 科技日报