記者:石墨生產(chǎn)堆蘇聯(lián)人都給了我們什么程度的技術(shù)?
趙總:總體的概念給了我們,但圖紙并不完全,設(shè)備的核心需要我們解決,附屬的設(shè)備也需要我們自己做。我們把殘缺的部分補(bǔ)起來(lái)。
記者:從試驗(yàn)堆、石墨生產(chǎn)堆到核潛艇的動(dòng)力堆,它們?cè)诩夹g(shù)上是否有相關(guān)性?
趙總:從原理上來(lái)說(shuō),它們是一樣的,都是利用核裂變的能量。但不同的堆所用的慢化劑是不同的。
1958年秋,生產(chǎn)堆的設(shè)計(jì)已進(jìn)行到一定程度,我從蘇聯(lián)回到國(guó)內(nèi),參加了國(guó)內(nèi)自己的生產(chǎn)堆的建造工作。這時(shí)國(guó)家要上核潛艇,我又被從石墨生產(chǎn)堆的隊(duì)伍中“抓”出來(lái),開(kāi)始了核潛艇的設(shè)計(jì)和建造。核潛艇工程的設(shè)計(jì)建造并不是一帆風(fēng)順的。從1958年開(kāi)始到1970年,核潛艇工程的所屬單位也在各部委之間不斷變動(dòng),從設(shè)計(jì)院、核工業(yè)部、國(guó)防科工委,到七院,再到海軍。但是負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)建造的隊(duì)伍沒(méi)有發(fā)生變動(dòng)。核潛艇工程上馬之后進(jìn)展很快,到1960年,已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)完整的設(shè)計(jì),但這個(gè)時(shí)候,中蘇關(guān)系惡化,蘇聯(lián)專(zhuān)家撤走,以我們自己的力量,原子彈和核潛艇只能同時(shí)上一個(gè),于是1962年,核潛艇專(zhuān)案暫停,集中力量保證原子彈工程。核潛艇工程進(jìn)行過(guò)程中的自力更生經(jīng)驗(yàn),也融合到了原子彈工程當(dāng)中去。1964年原子彈爆炸,核潛艇工程重新上馬。那時(shí)侯,我參加的生產(chǎn)堆項(xiàng)目也告一段落,我再次調(diào)回,從事潛艇核動(dòng)力的研究設(shè)計(jì)。
記者:第一代核潛艇的反應(yīng)堆是否有國(guó)外的參考物件?
趙總:當(dāng)時(shí)國(guó)際上關(guān)于壓水堆的資料很少。美國(guó)當(dāng)時(shí)也剛搞出核潛艇,因此最初設(shè)計(jì),我們都是從頭開(kāi)始做,所謂的資料也很有限。核潛艇的研制能比較順利,一是工程安排比較好,二是當(dāng)時(shí)國(guó)家的所有科技精英都投入到了有關(guān)的項(xiàng)目中去,不同學(xué)科的專(zhuān)家匯聚在一起工作,這就形成了一個(gè)溫床,不同專(zhuān)業(yè)之間的科學(xué)家可以相互請(qǐng)教。
原子能院當(dāng)時(shí)把核潛艇作為“元帥”,所有的工作都圍繞著核潛艇,所有的環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的科學(xué)家在那里出主意,F(xiàn)在看來(lái),我們的核潛艇很特別,一次成功,而且起點(diǎn)很高,這不是偶然的。一直到現(xiàn)在,經(jīng)驗(yàn)都還是很寶貴的。海軍對(duì)第一代核潛艇的評(píng)價(jià)很好,說(shuō)這核潛艇的動(dòng)力到現(xiàn)在都很“皮實(shí)”,海軍用起來(lái)很放心。
做反應(yīng)堆,誰(shuí)也沒(méi)有搞過(guò),世界各國(guó)也剛開(kāi)始。作為一個(gè)反應(yīng)堆,如何計(jì)算,如何把零件弄好,這些東西都沒(méi)有參照,完全要自己弄;镜奈锢砀拍,基本的分析,然后再通過(guò)試驗(yàn),驗(yàn)證自己的東西。開(kāi)拓并不是那么簡(jiǎn)單。很多設(shè)備和試驗(yàn)裝備,國(guó)內(nèi)根本沒(méi)有。核燃料全部要從頭弄起,從二氧化鈾開(kāi)始弄。因此,核潛艇工程涉及到從化工、機(jī)械到最尖端技術(shù)的一整個(gè)工業(yè)體系。
到了1961年,我們就把初步設(shè)計(jì)做出來(lái)了。最初我們的計(jì)劃,核潛艇1964年要下水。不過(guò)后來(lái)暫停,給原子彈讓路。宋任窮部長(zhǎng)拿到了這個(gè)初步方案,批文說(shuō),還是留有余地好,就叫初步設(shè)計(jì)草案吧。上報(bào)中央批準(zhǔn)。有了個(gè)草案之后,按中央指示,我們開(kāi)展了全國(guó)科技和工業(yè)水準(zhǔn)大調(diào)查,使設(shè)計(jì)與我國(guó)水準(zhǔn)相符,按經(jīng)過(guò)努力可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)來(lái)調(diào)整設(shè)計(jì)。比如反應(yīng)堆需要用的鋯管,我們能不能做出來(lái)?除了換單位做子專(zhuān)案,一些設(shè)計(jì)如果國(guó)內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn),那么我們就回頭修改方案的參數(shù)。
反應(yīng)堆最關(guān)鍵的系統(tǒng)是堆芯,堆芯的關(guān)鍵是燃料元件。堆芯裂變產(chǎn)生能量,反應(yīng)堆要做的事情,就是把堆芯的能量帶出來(lái)。此外,核反應(yīng)爐和鍋爐還有一個(gè)很大的不同。鍋爐你把火熄滅之后,它就不再產(chǎn)生能量了,而反應(yīng)堆即使在關(guān)閉的時(shí)候,它的元素衰變也產(chǎn)生能量,這就是反應(yīng)堆的剩余功率。剩余功率對(duì)于反應(yīng)堆來(lái)說(shuō)是最危險(xiǎn)的。反應(yīng)堆裂變停止以后,冷卻系統(tǒng)不能停。萬(wàn)一冷卻系統(tǒng)發(fā)生事故,那就會(huì)把反應(yīng)堆燒了,造成嚴(yán)重后果。這就是核動(dòng)力和常規(guī)動(dòng)力最大的不同點(diǎn)。
核潛艇反應(yīng)堆里面技術(shù)難度最大、研制周期最長(zhǎng)、要求最高的就是燃料元件。作為燃料元件的研究,必須要有一些基本條件。核材料的基干結(jié)構(gòu)是二氧化鈾,還是金屬鈾?或者別的什么東西?制造出來(lái)以后,不帶放射性時(shí)要進(jìn)行檢測(cè),發(fā)生了裂變反應(yīng)以后,再看它會(huì)變成怎樣。各個(gè)環(huán)境下都考驗(yàn)了,都沒(méi)問(wèn)題了,才合格。此外就是水怎樣冷卻,出了事故以后,如何把反應(yīng)堆的熱量帶走。在出故障的時(shí)候,仍然要保持對(duì)反應(yīng)堆的控制。