"鈾235"的傳奇之旅

2021-01-14 秦山核電

「我」,隨宇宙萬物而生,

「我」,歷經光陰而不息,

「我」,曾經給瓷器染上繽紛的色彩,

「我」,如今為人類點燃了希望之光,

「我」,是鈾235,清潔安全高效的能源使者。


自從被開採出來,「我」經過冶煉、提取、成型等一系列磨礪成為了天然二氧化鈾芯塊,當披上高強度、抗腐蝕、耐高溫、防輻射的鋯合金外衣,組合37根元件以後,「我」成為了身高49.5釐米,體重23.7公斤的「小金剛」,也即將作為新燃料棒束開始一段重水堆核電站的傳奇之旅。

 

圖1:由37根元件組成的重水堆新燃料棒束


從內蒙古到秦山核電站路途遙遠,「我」乘坐汽車雖然一路顛簸,但卻受到了VIP一般的嚴密保護。堅固牢靠的實木板箱,嚴絲合縫的泡沫格架,再加上「五花大綁」,真可謂是萬無一失。

 

圖2:重水堆新燃料運輸車輛抵達廠區


安全抵達以後,訓練有素的重水堆燃料操作人員會將「我」和「我」的兄弟們一同轉運至新燃料儲存間,在那裡「我們」將被登記在冊,整齊擺放在一排排格架上,靜靜地等候進入反應堆的那一天。

 

圖3:換料現場操作員使用叉車將新燃料箱從運輸車輛中轉運至新燃料儲存間


隨著時間的流逝,這天,新燃料儲存間厚重的大門緩緩打開,燃料操作人員那熟悉的面孔再度出現,讓「我」大顯身手的時刻終於到來了。躺在新燃料板箱裡的「我們」被燃料操作人員用叉車熟練地轉運到輔助廠房大廳內。話說這臺上一分鐘,臺下十年功,近一噸重的新燃料板箱已經被無數次地安全轉運,「我」的人身安全充分得到保證,正是他們經年累月一絲不苟工作的結果。經過吊裝和轉運,通過兩扇高大雄偉的設備閘門後,「我」正式來到了核電站的核心區域——反應堆廠房,「我」也將在這裡完成「我」的使命。

 

圖4:換料現場操作員使用液壓叉車將新燃料箱從新燃料儲存間轉運至裝載區


在新燃料裝載區,新燃料板箱被正式開箱,泡沫格架被一層層取出,「我」也被小心翼翼地抱上了檢查平臺,在這裡「我」將經歷一次全面「體檢」。棒束編號、端板號、包殼完整度、清潔度、棒束直徑等項目被逐一細緻檢查,只有符合了所有的條件才能夠被裝入堆芯。「我」被一個氣動平衡吊舉起,隨後被裝載杆裝入了新燃料機之中,等待著裝卸料機的到來。

 

圖5:整齊排列在新燃料箱中的新燃料棒束

 

圖6:換料現場操作員將新燃料棒束通過氣動平衡吊安裝到新燃料機中


說到這裡,不得不說一下重水堆核電站的工作原理了。重水堆核電站堆芯由水平布置的380根燃料通道組成,每個燃料通道內安裝有12根天然鈾核燃料,重水堆核電站採用重水作為冷卻劑和慢化劑,通過裝卸料機來實現不停堆換料,以維持反應堆的正常運行。

 


圖7:重水堆核電站原理圖


說起裝卸料機這個大傢伙,那還真是重水堆核電站舉足輕重的設備。「他」力大無窮,管嘴組件抱卡在燃料通道後,「他」能夠輕易開啟十幾兆帕壓力的燃料通道。「他」精準無誤,分離器組件可以準確地將移動的燃料串進行分離操作,保證了換料過程的安全。「他」大肚能容,肚子裡有一個類似左輪手槍彈倉的料倉,可以容納燃料棒束以及各種管塞工具,還有一肚子水,不過可不是壞水,那可是比黃金還貴的重水,這是乏燃料棒束重要的冷卻劑。「他」身手敏捷,雖說是個大傢伙,卻十分矯健,這全歸功於身上的推桿組件,這個類似釣魚竿一樣的機構在裝卸料機內部伸縮自如,燃料棒束的推送和接收,以及各種管塞和工具的拆裝可全是由「他」完成的。


 


圖8:重水堆不停堆換料示意圖


怎麼樣,是不是有幾分變形金剛的模樣。可再厲害的孫悟空也逃不出佛祖的掌心,裝卸料機的一舉一動全是由坐鎮主控室的換料操縱員遠程操控完成的。

 

圖9:主控室換料操縱員正在操縱裝卸料機


接下來,「我」被新燃料傳輸機構推入了裝卸料機的「懷抱」,即將迎來本次旅行的高潮,「我」跟隨裝卸料機一同緩緩移動,乘坐如電梯一般的反應堆端面橋架到達了燃料通道,隨著燃料通道開啟,「我」被裝卸料機緩緩推入反應堆堆芯,在這裡「我」將接替已經工作了近一年的前輩,燃燒自我,源源不斷地釋放核能。

 

圖10:正在進行換料的單側裝卸料機


時光飛逝,300餘天的燃燒雖未讓「我」煉成火眼金睛,但也十足地發揮了自身的價值。當燃料通道再次被打開,「我」明白「我」的使命也已經完成。當「我」再次來到裝卸料機的料倉裡時,「我」已經成為了泛著幽幽藍色光芒的乏燃料棒束,這時的「我」已經由VIP變成了「調皮分子」,如果得不到持續的冷卻和妥善的保存,將對環境造成危害。因此,「我」被燃料操作人員謹小慎微地卸入了一個巨大的乏燃料水池,在這裡「我」和「我」的兄弟們被存放在乏燃料託盤上,與前輩們一起存放了起來。


圖11:乏燃料已經由裝卸料機卸入乏燃料水池,換料現場操作員正在進行卸料操作


6年的溼式儲存之後,熱量降低、輻射平息,「我們」將被乏燃料貯存操作員裝入焊接密封的燃料籃,經過烘乾後運送至燃料乾式貯存區進行存放。在那裡「我」將悠閒地吹著自然風,呼吸著新鮮空氣,開始享受「退休」生活。

 

圖12:乏燃料貯存操作員正將載有乏燃料的燃料籃轉運到乏燃料乾式貯存區


這就是「我」在重水堆核電站的傳奇之旅,看似波瀾不驚,實則暗流湧動。核無小事,安全為天,確保核燃料萬無一失是燃料操作人員一貫秉承的宗旨,他們用無數個辛勤付出的日日夜夜換來了華燈初上,萬家燈火,他們用聰明才智解決了層出不窮的問題,用血肉之軀鑄就了核安全最可靠的屏障。辛苦了,換料兄弟們,但「我」知道,你們會繼續前行。

文:廖驥暉

圖:黃豔

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