一、中國環流器一號研製
獲獎編號及等級 87原~1~001—等
主要完成單位 核工業部585所、國營523廠
主要完成人 何成遜、陸裕清、徐繼忠、焦伯良、胡高、潘垣、許澍均、傅紹先、董振傑、李國棟、熊滋榮、馬騰才、迮明瑞、唐覺春、全金關
中國“環流器一號”是我國自行設計、研製的“受控核聚變”的實驗研究裝置,配有多套大型供電、動力設備和廠房建築。共完成建築麵積12293平方米,安裝設備5867台,投資4962萬元。這是當前我國最大的此類研究設施,可與國際上70年代中期大小相仿具有先進水平的同類裝置相比。
工程已於1984年9月建成。一次試車成功,同年12月完成總體聯調。經一年的物理調試和運行,證明工程設計及質量優良,已於1985年11月16日至20日經核工業部工程竣工驗收委員會組織了檢查鑒定,驗收合格,並決定自1985年11月18日正式交付使用。兩年來進行了大量實驗,提高了工程參數,獲得了更加穩定、平衡和純淨的等離子體。
工程自建成交付使用以來,曆經兩年5次大規模綜合性研究實驗,動用了電磁探針、熱輻射測量、4毫米微波幹涉儀,可見光和紫外光譜儀、激光測量,硬×射線探測儀和金矽麵壘軟X射線探測儀等測量診斷手段,取得了第一批有關裝置物理特性的大量數據與信息,並把裝置工程和物理參數提高到一個新的水平。
在環形磁場場強2.8特斯拉、等離子體電流150千安下,等離子體的平衡時間達300毫秒,有效電荷數小於3,其中特別是等離子體電流的持續時間竟長達1秒以上,是裝置的一個突出特點,不僅國內未有也是國際上同規模裝置實驗所罕見的。所獲得的其它的實驗數據和指標,在國內也皆處於領先的地位。有關實驗成果,已開始在國際會議上進行交流。
中國“環流器一號”的建成及其在實驗研究上所取得的初步成果和今後的作用,已作為我國1984年的一項科學成果記人國民經濟和社會發展的統計公報,被中國國際廣播電台和中國科技報分別評為“1985年中國十大新聞”和“1985年我國十大科技成就”之一。
二、微型中子源反應堆
獲獎編號及等級 87原~1~002—等
主要完成單位 中國原子能科學研究院
主要完成人 周永茂、夏翊、戴傳曾、蘭義正、傅金樹、阮可強、蔡崇武、杜榮昌、張永積、郭誠湛、吳炳祥、劉平山、陶化柏、石家娟、史永謙
微量分析是發展國民經濟以及高科技的必要技術手段。中子化分析則是近代微量分析技術中應用麵廣、優點突出、發展最迅速的一種,但大宗樣品的分析必須依靠核反應堆,過去在大中型核反應堆中進行活化分析,暴露了反應堆開動率低、照射費高,樣品適應範圍有限,而且遠離城市經濟中心等弱點,不能適應大宗分析的快周轉、高效率的使用要求。
具有獨到的固有安全性,不會產生核事故,不會造成核汙染。環境輻射水平接近自然本底。故可安裝在城市經濟中心,實現了反應堆的計算機閉環控製以及無人看管運行製度,經營該堆不需配備轉班專職操縱員。而由分析研究人員兼管。
微堆設計成欠慢化堆芯,使高能的裂變中子在閽圍反射層內得到充分慢化,形成通量高峰並在該處開設照射座,樣品人堆就座,在強中子場作用下,根據樣品中待測元素與熱中子的核反應,形成了該元素帶放射性同位素。樣品出堆後,測出其放射性的能量與強度,就可精確推知被測元素的個數、名稱、及元素的含量,應用同樣原理微堆尚能生產各種較短壽命的放射性同位素。這種高的使用通量與較低的裂變通量,使微堆具有臨界質量小、燃料消耗低等重大的經濟技術指標。這座堆是原型堆,帶實驗及驗證功能。
爐使用壽命:大於10年。對於功率僅幾千瓦,並有固有安全性的實用研究堆,國內在原型微堆建成前是沒有的。在運行方式上也實現了無人看管的運行製度。
該堆兩年半來,能量釋放達24,共帶功率開動421次,沒有發生過一次設備與操作事故,無人看管運行方式同時得到了實踐認可。
原型微堆投入一套跑兔係統。提供社會服務。迄今全國已有16個省市60餘個單位,進行了上百項分析研究課題;分析樣品總數達17,000個。
以原型設計經改進的商用堆已與國內用戶簽訂了銷售合同。包括山東省地礦局實驗室1座;深圳大學1座,以及上海測試所與中科院高能所等簽署了意向供需合同,尚有北京有色院、中醫研究院、環科院、上海原子核所等正在籌款或作可行性報告,準備籌建微堆。1985年5月,IAEA在京召開了美、法、加、西德、匈牙利、荷蘭、中國等國包括微堆在內的低功率研究堆討論會,考察了激堆現場。引起很大興趣與關注,其後IAEAI八五八把微堆列入了原子能援助項目,曾與一些第三世界國家洽談。