中核集团：钴60同位素首次实现国内批量生产

电力18讯：    2010年5月27日，秦山三核1号机组首批国产21根辐照后钴调节棒全部安全卸出反应堆，比原计划提前3天完成更换操作任务。这标志着在中核集团的主导下，秦山三核依靠自主创新，在国内首次成功实现利用重水堆批量生产钴60同位素。这一创新成果打破了国外对钴60放射源的长期垄断，填补了国内空白。　　如此大规模生产钴60在国内还是首次，秦山三核钴60的生产，可满足国内约75%的市场需求，从而改变了国家在工业和医用钴源定价上长期被动局面。　　项目启动之初面临众多挑战。首先，在思想认识上就有不少反对声音和疑问――“电站主业是安全发电，搞好安全运行就行了！”“钴60生产会带来一定风险，没有必要冒这个风险。”……同时，核安全管理当局要求秦山三期在钴60出堆技术的安全性上要有充分论证，至少要保证安全水平不下降。　　其次，是来自于技术上的难度。国外将相关技术完全封锁，只能在一些公开发表的论文中找到只言片语。更何况，在引进的大型核电站上进行堆芯反应性控制装置变更，这在国内还是首次。　　挑战和困难，似乎成了一座难以逾越的山，而来自上层的鼓励和支持坚定了所有准备进行科研攻关的人的信心。1999年，秦山三核开展了项目的可行性研究，从理论上论证了项目的可行性；2000年，该项目的管理工作移交给中核集团公司；2003年11月，在秦山三核两台机组投入商业运行后，集团公司组织各相关单位召开会议，确定正式开展自主设计研发；2004年，国家发展和改革委员会将该项目列入2004年国家高技术产业发展项目计划。　　秦山三核领导层充分认识到该项目具有巨大的社会效益和政治责任，历届领导都积极推动项目开展。由中国同位素公司牵头的秦山三核重水堆生产钴60项目的各项工作有条不紊地开展起来。2003年至2006年全部依靠国内技术力量自主设计和研制。2004年2月集团公司第二次总经理办公会决定项目实施方为中国同位素公司，秦山三核协助安全申请和实施堆上生产；2006年6月提交国家核安全局审查，2008年6月获批准；2008年底首批钴调节棒开始换入1号机组开始生产钴60；2009年底第二批钴调节棒开始换入2号机组；经一个循环周期安全辐照后，首批钴调节棒于2010年5月出堆。　　在这个看似简单的过程里，却必须解决许多超乎寻常的困难。首先是自主设计。该项目由上海核工程研究设计院承担，必须做到新设计的钴调节棒组件能够替代原不锈钢组件，使它们的反应性控制能力及其替代前后的全堆芯功率分布要完全一致，以保证原有的安全分析维持不变。改变的影响很大，一个细小的数据都不容出错，经过不断讨论、反复修改，最后确定结构设计、计算程序、增量截面及发热率计算、钴棒配置优化、全堆芯跟踪计算的整个程序系统。　　其次是钴调节棒组件研制。钴调节棒组件研制由中核北方核燃料元件有限公司承担，秦山三核与其一道进行探索和研制，建立专用钴调节棒组件生产线，将试制的产品运往加拿大进行检测，并完成了300份质保体系文件的编制，建立了完善的质量保证体系，2008年8月至11月正式生产出第一批合格的钴调节棒组件。　　接下来就是安全分析及安全审评，钴调节棒组件的更换，然后装载……对于每一个环节，项目组成员从来都是精神饱满，信心坚定，做模拟操作时特别认真，与实战操作一模一样，确保了最后的操作顺利完成。　　钴60放射源在工业、医疗领域有着广泛应用，可用于食品保鲜、工业探伤、γ手术刀等诸多领域。秦山三核首批国产钴调节棒于2008年12月27日至2009年元月14日更换装入1号机组反应堆堆芯，经过16个月中子辐照产生大批量的钴60同位素，整个生产过程完全满足各项安全、环保指标，其间1号机组始终保持安全可靠运行。首批生产的钴60活度约480万居里，可满足目前国内约60%的市场需求。今后，秦山三核两个机组每年可以生产约600万居里，在打破国际垄断的同时，将有助于进一步提高中核集团在同位素领域的核心竞争力，为国家工业和医用钴源的供给提供有力保障。