四川在線記者 張彧希
核反應堆，是整個核動力工程的核心技術之一，其功能性、安全性和先進性直接決定整個核動力工程的性能。「華龍一號」作為中國第三代核電自主品牌，是代表中國高端製造技術揚帆出海的兩大名片之一，凝聚著幾代工程科研人員的共同心血。
華龍一號核電站效果圖
華龍一號全球首堆「騰飛」在即，而這條核動力「巨龍」的各個關鍵部位，都離不開四川人打造的科技之美。
2018年3月15日，我國國產第三代核電華龍一號全球首堆福清5號機組堆內構件驗收暨交付大會在東海之濱舉行。車間大門緩緩打開，有「龍骨」美譽之稱的堆內構件在聚光燈前掀去神秘面紗，正式邁出了它在國產核電和關鍵設備研製舞臺上亮相的最美一步。
堆內構件流致振動試驗
而它的出生地，卻在四川。「華龍一號」福清5號機組堆內構件由中國核動力研究設計院負責研發設計，是我國第三代核電技術華龍一號關鍵設備大家庭中的重要一員。它滿足國內和國際最先進的核電法規標準，具備完整自主智慧財產權。
別看它的名字平淡無奇，但在在核反應堆的所有設備裡，堆內構件屬於關鍵中的關鍵。它為堆芯提供支承和定位，就好比「巨龍」軀體中的「骨骼」。
堆內構件位於反應堆一迴路主設備壓力容器之中。10多米的高度和近200噸的重量，讓這副「龍骨」無比剛強堅實。整個核電運行的核心和動力源泉——核燃料組件，就安裝在堆內構件裡。堆內構件小心翼翼地盛託起這個「心」」，並為「心臟」上延伸出來的各條「血管」提供精準地連接和定位。
體積雖大，它卻是個不折不扣的「精密設備」。
堆內構件中，有兩塊直徑近4米的圓形板，板上有許多孔洞，177組燃料組件就要從這些孔洞中穿過，被牢牢地固定在堆內構件中。「每組燃料組件的尺寸為214*214毫米，每組的間隙僅為1毫米，按技術要求，其間的公差不能超過零點零幾毫米。」中國核動力研究設計院核動力設計研究所副所長曹銳說。
要在如此巨大的設備上保證頭髮絲般細緻的精度，如何做到？曹銳說，在構件的加工上，除了各個環節對尺寸近乎嚴苛的把控之外，車間的溫度還必須恆定在20多攝氏度，「因為哪怕是冬天夏天不同的氣溫，都會讓構件熱脹冷縮，產生幾毫米的誤差。」
不僅如此，設備安裝時，上下兩塊板之間相隔4米多的距離，要求孔與孔之間必須對齊。在4米多的距離上，兩個孔的對齊誤差不能超過0.25毫米，「上下的孔對齊，才能保證控制棒能夠順利插下來」，曹銳說。這樣才能讓核裂變反應「可控」，一旦控制棒不能順利插下來，將造成嚴重的核事故。
此外，堆芯的布置、材料的性能、製造的難度、與其他設備的接口、熱工水力的影響……這些都是堆內構件在研發過程中需要攻克的一道道難關。
「龍骨」的製造需要用到多種牌號、不同類別的金屬材料。為了給這些龐大的材料數據定「規則」、立「規矩」，每一份材料的力學要求、化學成分、金相檢驗等都必須有章可循；作為第三代核電技術，所有的堆芯測量裝置都從堆內構件的上方引入，密密麻麻的導管要在堆內構件上部不大的空間內布置得井然有序、互不幹涉，其難度堪比一臺複雜的外科手術。(本文圖片由中國核動力研究設計院提供)
【來源：四川在線】
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