一聽到“核”，有人會聯(lián)想到原子彈、氫彈等毀滅性武器；也有人會聯(lián)想到蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站和日本福島核電站悲慘的核事故——自“核”誕生以來，人們往往談“核”色變。

　　今年1月15日是中國核工業(yè)創(chuàng)建65周年，65年來，我國核工業(yè)突破了原子彈、氫彈和核潛艇，實(shí)現(xiàn)了核電自主化、系列化、規(guī)?；l(fā)展。不僅如此，現(xiàn)如今“核”技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入人們生活中，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，核輻照技術(shù)甚至運(yùn)用于馬鈴薯保鮮。近日，記者走訪了我國首座核燃料元件廠——中核北方核燃料元件有限公司，近距離感受應(yīng)用于和平領(lǐng)域的“核”。

　　與“核”打交道的人

　　中核北方核燃料元件有限公司（以下簡稱“二○二廠”）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市。目前我國大陸有47臺在運(yùn)核電機(jī)組，而為核電站提供核燃料元件的生產(chǎn)廠全國只有兩家，二○二廠就是其中之一。

　　二○二廠成立于1958年，曾為國家“兩彈一艇”和核電事業(yè)做出過重要貢獻(xiàn)，是我國首座核燃料元件廠。現(xiàn)如今，這里已發(fā)展成為中國核燃料元件種類最多、技術(shù)路線最全的生產(chǎn)供應(yīng)商，擁有重水堆、壓水堆、AP1000和高溫氣冷堆等多條核電燃料元件生產(chǎn)線。

　　坐落于包頭市青山區(qū)的二○二廠，外界對它的印象是：防護(hù)嚴(yán)密、等級森嚴(yán)。據(jù)包頭人講，從前，當(dāng)?shù)厝顺鲇趯Α昂恕钡目謶趾蛯巳剂显a(chǎn)的不了解，擔(dān)心核輻射，一般都不愿意到二○二廠周邊買房。

　　然而，當(dāng)我們在盛夏時(shí)節(jié)走進(jìn)廠區(qū)卻發(fā)現(xiàn)，廠區(qū)內(nèi)綠樹掩映，鮮花盛開，空氣清新，核燃料元件生產(chǎn)線設(shè)于一棟棟現(xiàn)代化小樓內(nèi)，更像是一家科研單位。

　　進(jìn)入核燃料元件生產(chǎn)車間，一線工作人員只穿著一件普通工作服。“核燃料元件在制備過程中，就像剛開采出的原煤，并沒有發(fā)生裂變反應(yīng)，屬于弱放射性物質(zhì)。”二○二廠壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線負(fù)責(zé)人楊光宇解釋說：“一張薄薄的紙就能擋住物料釋放的α射線，沒必要穿輻射防護(hù)服?！?/p>

　　盡管如此，為盡可能減少工作人員直接接觸生產(chǎn)物料的次數(shù)，生產(chǎn)車間采用自動化流水線，從原料提純到加工生產(chǎn)出成品，全部由機(jī)械設(shè)備完成。偌大的車間，只看見兩三個(gè)工作人員，實(shí)現(xiàn)了安全和效率的最大化。

　　記者發(fā)現(xiàn)，每名生產(chǎn)人員的胸前都佩戴著一個(gè)U盤型的配飾。楊光宇說，這是他們的“護(hù)身符”，叫作輻射計(jì)量器。輻射計(jì)量器內(nèi)含有特殊晶體，可以吸收物料所散發(fā)出來的各類射線，從而確定生產(chǎn)人員所接受的輻射劑量是否超標(biāo)。

　　根據(jù)測算，即使在核燃料元件廠工作一年，工作人員受到的有效輻射劑量也僅相當(dāng)于做1次X光透視。一線生產(chǎn)工人開玩笑說：“比起貼滿大理石的豪華裝修房，生產(chǎn)車間內(nèi)的輻射量要低得多。”

　　核燃料元件廠排向環(huán)境中的放射性物質(zhì)更少，輻射劑量僅為0.01m Sv（毫希弗，輻射單位），相當(dāng)于每人每年所受天然輻射量的0.24%，基本可以忽略不計(jì)?！岸鸲S全部采用密閉廠房，而且是負(fù)壓設(shè)計(jì)，只能讓外部空氣進(jìn)，廠房內(nèi)的空氣卻出不去。”楊光宇說。

　　由于安全性高、核輻射低，核燃料元件廠不會影響人們在其周邊生活，德國、法國、荷蘭的核燃料元件廠都在市區(qū)內(nèi)，二○二廠也位于包頭市青山區(qū)。近年來，隨著人們對“核”和平應(yīng)用的進(jìn)一步了解，二○二廠已不再是居民購房的“禁區(qū)”，周邊居民樓林立，學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)街等一應(yīng)俱全，廣場上有跳舞的、打牌的、遛狗的，充滿了生活氣息。

　　徒手能拿的“核煤球”

　　“把核電站比作一臺鍋爐，核燃料元件就像‘蜂窩煤’，我們廠就是生產(chǎn)‘蜂窩煤’的?！?二○二廠黨委副書記常甲辰說，二○二廠擁有各種堆型的核燃料元件制造能力，能為核電站供應(yīng)多種“蜂窩煤”。

　　核燃料球是“蜂窩煤”中最特殊的一種。這種在二○二廠的高溫氣冷堆核燃料元件生產(chǎn)車間生產(chǎn)出的新型核燃料元件，不同于以往的柱狀造型，而是一種黑乎乎的圓形球體。

　　二○二廠高溫氣冷堆核燃料元件生產(chǎn)線負(fù)責(zé)人劉逸波介紹，這條高溫氣冷堆核燃料元件生產(chǎn)線，是全球第一條具有第四代核技術(shù)特征的工業(yè)化規(guī)模燃料元件生產(chǎn)線，承載了清華大學(xué)30多年的研究成果，具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)。該生產(chǎn)線于2016年8月正式生產(chǎn)，年產(chǎn)30萬個(gè)核燃料球。

　　劉逸波展示著手中的核燃料球說，這種核燃料元件的輻射量很小，是很安全的?！耙活w臺球大小的燃料球，直徑6cm，重量200克，內(nèi)含7g核燃料，個(gè)頭不大，但能量巨大?！彼榻B說，一顆核燃料球完全反應(yīng)釋放的能量相當(dāng)于1.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤，四顆這樣的“核煤球”就夠一個(gè)三口之家的冬季取暖了。

　　劉逸波介紹，每個(gè)核燃料球內(nèi)，有大約12000個(gè)圓珠筆尖大小的顆粒，這就是整個(gè)元件最核心的部分——二氧化鈾核芯。為了阻止裂變產(chǎn)物的泄露，每個(gè)二氧化鈾顆粒身上有4層包覆材料，最內(nèi)層是疏松熱解碳層，負(fù)責(zé)吸收氣態(tài)的核反應(yīng)產(chǎn)物和緩解應(yīng)力，其外有兩層致密熱解碳層和一層碳化硅層。

　　這是目前最先進(jìn)的包覆方式。劉逸波說：“相當(dāng)于給內(nèi)部核燃料及產(chǎn)物穿上陶瓷‘鎧甲’，使得核燃料球能夠在1800℃、450個(gè)小時(shí)的連續(xù)高溫考驗(yàn)下，保持完好，無破損，有效防止放射性物質(zhì)泄漏?！?/p>

　　最終包覆顆粒的粒徑達(dá)到0.92mm。接下來，是把無數(shù)的微小顆粒壓制成燃料球。但直接壓制，容易造成顆粒破裂，因此，壓制前要給顆粒“穿衣”，即包裹上一層石墨粉。記者看到，“穿衣”的過程就像滾元宵，包覆顆粒在容器內(nèi)反復(fù)翻動，直至在表面均勻地包裹一定厚度的石墨粉。

　　“穿衣”后的包覆顆粒和基體石墨粉被注入模具，經(jīng)過預(yù)壓成為直徑5cm的芯球。之后，其外要再包裹一層5mm厚的石墨球殼，最終成形為直徑6cm的燃料球。這層石墨球殼被稱作“無燃料區(qū)”，是阻止核芯放射性物質(zhì)泄漏的又一道屏障。

　　經(jīng)過一系列工藝加工，核燃料球可以經(jīng)受4米高度跌落1800多次，遠(yuǎn)大于50次的技術(shù)指標(biāo)要求，保證了內(nèi)部核燃料的可靠密封。

　　截至目前，二○二廠已生產(chǎn)出60多萬個(gè)合格的球形核燃料元件。劉逸波表示，這些核燃料球?qū)⑺偷轿挥谏綎|省的榮成石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程，它是全球首座工業(yè)示范第四代核電站，預(yù)計(jì)今年建成投產(chǎn)。

　　追蹤“核靶標(biāo)”

　　“除了發(fā)電，核技術(shù)應(yīng)用目前已經(jīng)轉(zhuǎn)向民用化，深入日常生活的方方面面。同位素藥物與輻射技術(shù)等已經(jīng)廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域。”二○二廠副總工程師田春雨說。

　　“平時(shí)大家一聽到核醫(yī)學(xué)，就會聯(lián)想到輻射，甚至是死亡，其實(shí)核醫(yī)學(xué)技術(shù)很安全，大可不必?fù)?dān)心。”田春雨說，目前，正有越來越多的省市級大醫(yī)院開設(shè)核醫(yī)學(xué)科，利用標(biāo)記有放射性核素的藥物來診斷和治療疾病。

　　田春雨介紹，核醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)非常靈敏，放射性藥物劑量小、半衰期短，因此人體受到的輻射量對身體無傷害，可放心檢查。有數(shù)據(jù)表明，一次普通核醫(yī)學(xué)檢查患者的受照劑量，甚至小于北京飛往舊金山的宇宙輻射劑量。

　　記者了解到，放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的用途非常廣泛，大致分為診斷和治療兩大類，即利用放射性同位素在不同組織器官的分布特點(diǎn)，采用核素造影方式，顯示異常病變部位，或進(jìn)行治療。

　　田春雨簡單解釋說：“碘-131、氟-18、锝-99等放射性同位素藥劑被病人服入后，很快會集中到病灶，進(jìn)入到癌細(xì)胞內(nèi)部，這樣釋放出微量射線就能被大型醫(yī)療儀器所接收，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)定位癌細(xì)胞，像打靶一樣，做出精準(zhǔn)診斷?！?/p>

　　二○二廠之前主要生產(chǎn)核醫(yī)學(xué)裝備屏蔽產(chǎn)品，近年開始進(jìn)入同位素藥物的生產(chǎn)行列。2019年8月，中核集團(tuán)中國同輻股份有限公司聯(lián)合二○二廠與當(dāng)?shù)卣炗喠税^同位素藥物中心投資意向協(xié)議，該項(xiàng)目建成后將成為中核集團(tuán)在內(nèi)蒙古落地的首個(gè)核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目。

　　“包頭同位素藥物中心將覆蓋周邊300公里范圍內(nèi)的大中醫(yī)院及醫(yī)療機(jī)構(gòu)的用藥需求，內(nèi)蒙古中部地區(qū)的癌癥患者就可以就近診斷治療，不用只能跑到北京看病治療了?！碧锎河暾f。

　　馬鈴薯用上“核保鮮”

　　田春雨介紹，核技術(shù)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用也是民用核技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，這一技術(shù)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展和綠色農(nóng)牧業(yè)品牌建設(shè)的重要領(lǐng)域之一。特別是食品輻照加工技術(shù)，是繼食品罐藏加熱、冷凍保藏技術(shù)之后又一食品加工、保鮮的新技術(shù)。

　　田春雨繼續(xù)對記者進(jìn)行和平利用“核”的科普：輻射加工，就是通過電離輻射，射線穿過被輻照的物質(zhì)，發(fā)生物理、化學(xué)或生物效應(yīng)，起到保鮮、消毒滅菌或者材料改性的一種加工方法。

　　輻射加工有很多優(yōu)點(diǎn)，在常溫下加工，應(yīng)用范圍廣；射線可穿透產(chǎn)品，不會破壞外包裝，造成二次污染；不添加任何化學(xué)藥物，無污染、無殘留；自動化高效加工，消毒滅菌徹底……

　　早在1984年，我國就開始了核農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用，輻照馬鈴薯、洋蔥、大蒜和肉制品等。目前全國已有28個(gè)省、市、自治區(qū)對數(shù)百種食品進(jìn)行了輻照保鮮、殺蟲滅菌、改善品質(zhì)方面的研究，全國年輻照食品總量超10萬噸，居世界第一。

　　內(nèi)蒙古是馬鈴薯（也稱土豆）種植大區(qū)，但當(dāng)?shù)貎Υ娴亟褩l件簡陋，每年春季升溫后，會有大量土豆發(fā)芽，甚至腐爛，而此時(shí)正是反季土豆的市場空缺期，導(dǎo)致農(nóng)民經(jīng)濟(jì)損失。

　　輻照技術(shù)可以很好地解決這一問題。田春雨說：“通過輻射，土豆就不會發(fā)芽，而且不會降低原有品質(zhì)，并有效延長保鮮期?！睂τ谌藗儞?dān)心的輻照食品是否有核輻射問題，記者了解到，就像用巴氏殺菌法消毒食物一樣，輻照并不會引起衛(wèi)生健康等問題。其實(shí)航天員吃的航天食品，就是輻照食品，很安全。

　　不僅如此，核輻照技術(shù)還能進(jìn)行育種，由于遺傳性變異，可以產(chǎn)生出抗倒伏、抗病蟲害的新種子。更有意思的是，核輻射還被用于昆蟲不育技術(shù)中，科研人員利用鈷-60，銫-137放出的γ射線或加速器產(chǎn)生的電子束，對害蟲的蟲蛹或成蟲進(jìn)行一定劑量的照射，使其雄蟲失去生殖機(jī)能，從而防治害蟲。

　　田春雨說，民用核技術(shù)被稱為“核工業(yè)的輕工業(yè)”，國際上核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段，全世界** 化規(guī)模近萬億美元，我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模約1000億元。

　　他表示，現(xiàn)代生活中很多地方都離不開輻射，像消毒、保鮮、治療疾病等，只要注意防護(hù)輻射，是完全可以保持安全狀態(tài)的。我們要科學(xué)認(rèn)識生活的“核”，利用“核”造福于人民。