王大中在上世纪80年代择定的这个方向 ， 成为本世纪国际上小型轻水核反应堆发展的主要技术方向之一 。
在国家“863”计划支持下 ， 王大中带领团队开启10MW模块式球床高温气冷堆研发 。
高温气冷堆需要“耐高温全陶瓷”的包覆颗粒球形核燃料元件 ， 制造难度极高 。 燃料球直径6厘米 ， 包含8000多个四层包覆结构、直径0.9毫米的燃料颗粒 ， 产品要经过严苛的质量标准检验 ， 可耐受1600摄氏度高温 ， 能把放射性物质牢牢包容在其中 。
当时有人提出燃料球技术可从国外购买 ， 王大中与团队经过反复研究 ， 决定自己做 。
从1987年到1990年 ， 高温气冷堆球形燃料元件、球床流动特性、氦技术及氦设备等8项关键技术取得重要突破 。 1992年 ， 国务院批准立项 ， 在清华大学建设10MW高温气冷实验堆 。 它是世界首座模块式球床高温气冷实验堆 ， 1995年动工 ， 2000年建成 ， 2003年并网发电 。
他带领的团队创造了世界奇迹 。
10MW高温气冷堆突破数10项核心关键技术 ， 其中15项达到国际先进水平 ， 在实验堆的规模上实现了固有安全 ， 具有三大创新特性：一是模块式反应堆设计 ， 二是自主研制耐高温全陶瓷包覆颗粒燃料元件 ， 三是实现反应堆不停堆在线换料 。
2004年9月 ， 国际原子能机构组织24个国家60余位科学家见证了“不插入控制棒下反应堆丧失冷却”的安全试验 。 2005年7月 ， 在10MW高温堆上 ， 成功完成了抽出所有控制棒且叠加不紧急停堆的实验 。 这是世界上迄今仅有的在实际反应堆上进行的此类安全验证实验 ， 成功地验证了高温堆的固有安全性 。
5MW低温核供热堆和10MW高温气冷堆分别获得1992年和2006年国家科学技术进步奖一等奖 ， 王大中均为第一完成人 。
使命：厚德载物的传承
以两座实验堆破解了核能安全的世界难题后 ， 王大中定下新目标：从实验堆向工业规模原型堆跨越 。 他指导团队积极探索产学研融合之路 ， 使先进核能技术成果获得了重大应用 。
2006年“大型先进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 ， 拟在山东荣成建设一座200MW高温气冷堆核电站示范工程 ， 为发展工业规模的第四代核电技术奠定基础 。 新一代的清华核能人此时也已成长起来 ， 王大中弟子张作义被任命为高温气冷堆核电站重大专项总设计师 。
今年9月12日 ， 该示范工程首次实现临界 ， 预计年内即可实现发电目标 。
这是世界首座工业规模的模块式球床高温气冷堆核电站 。 通过示范工程的研发建设 ， 我国形成了模块化高温气冷堆技术与产业体系 ， 成为全球高温气冷堆的领跑者 。
回首来路 ， 创新充满艰辛 。 核能安全创新必须跨过现代核安全监管最严苛的超高门槛 ， 这会导致人力和资金投入大量增加 。 三哩岛事故后 ， 西方国家至今没有建成一座创新型的反应堆 ， 主要原因就是无法跨过技术、工程与核安全审查门槛 。 看到中国的成功后 ， 国际上的领军科学家曾感叹：“先进核能项目能否成功不在于谁更聪明 ， 而在于谁更能坚持 。 ”
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