2015年7月3日上午,应重庆大学材料学院的邀请,清华厚德总经理田力代表电促会核能分会赴重庆参加了由清华校友、重庆大学窦鹏教授领衔的广核-重大ODS联合实验室成立仪式。广核集团总工程师赵华率领中国广核集团(简称中广核)中科华核电技术研究院的十位专业人员、重庆大学常务副校长张四平率领重庆大学相关职能部门管理者及相关学院的专家学者参加了仪式。仪式之后,赵华总工程师做了一场有关华龙一号核电技术及其进展的报告,与学生们互动问答,气氛十分热烈。
ODS的英文全称是:Oxide Dispersion Strengthened Alloy。
ODS合金是基于马氏体钢和铁素体钢的基础上,形成的一种具有承受高中子通量的理想核包壳材料,由于本身的晶体结构,体立方中心的钢基体可以形成具有弥散的柯氏气体团,形成超稳定的强化态,具有抗高温蠕变的特性。
现在核燃料包壳使用锆合金材料,锆合金在300~400℃ 的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的热中子吸收截面(锆为0.18靶恩),对核燃料有良好的相容性,因此可用作水冷核反应堆的堆芯结构材料(燃料包壳、压力管、支架和孔道管)。但是在出现严重失冷事故的情况下,当材料及周边温度升高到800。C以上时,锆合金与水蒸气发生锆水反应,产生氢气,氢气聚集到一定浓度,如果不能释放或减压,就有可能发生爆炸。日本福岛核电事故中的爆炸即来源于此。
用ODS合金替代锆合金用于反应堆燃料包壳及结构材料,将消除锆水反应产生氢气的安全隐患,进一步提高核电的安全性。所以说,ODS合金的成功应用应该是核材料领域的一次重大创新。
中广核每年研发投入20亿元人民币,旨在利用充裕的资金优势和灵活的决策机制,打造知识创新和科技创新的制高点。为实现建设创新型企业的目标,中广核在2014年召开的中广核科技大会上提出了科技创新“引领计划”。据赵华总工程师介绍,中广核科技创新“引领计划”主要包括4大战略专项和13大重点方向,涵盖了核电、核燃料、新能源和核技术四大业务领域,涉及核电型号研发,核燃料组件开发,核电工程、运营、延寿、退役关键技术,核燃料开采及先进太阳能、风电、核技术的研究与应用。与优秀人才以及优秀高校院系合作建立联合实验室,是中广核落实创新战略的重要组成部分。
会议之后,我们还参观了重庆大学新校区的材料科学中心实验室,领略了国内领先的实验装置的风采。