九〇九基地實驗室的故事

王秀清

我的前半生，20年光陰在四川九〇九基地度過，源于北京715所一室張英俊報告所長周圣洋1965年派人去清華選調(diào)大學畢業(yè)生，到工物系指名要我來北京715所報到。

在清華200#的核反應堆工程現(xiàn)場，我的論文公開答辯會，國內(nèi)核工業(yè)界不少專家參加，包括北京第十五研究所的同志。該同志參加完我的論文答辯會回到研究所，立刻寫報告要求研究所去清華大學把我調(diào)來，直接參加研究所的研究項目。北京715所承擔開發(fā)研制國家軍用核動力裝置的任務(wù)，研究所科研攻關(guān)實驗項目中，核反應堆堆芯流量分配測量的實驗方法尚未解決。因為得知我畢業(yè)論文所論述的堆芯流量測量方法后，研究所相關(guān)人員建議采用我論文使用的方法，進行核反應堆堆芯流量分配測量實驗，獲得研究所領(lǐng)導同意，指派人事部門在高等院校畢業(yè)生分配前去清華大學，爭取清華大學分配我去研究所工作。

張英俊是我的核反應堆水力研究專業(yè)課題組長，此后從反應堆水力實驗出發(fā)，開始了我的科技專業(yè)工作的拼搏人生。

一、從一張圖片說起

1966年九〇九基地承擔中國長征一號核潛艇反應堆水力模擬實驗室(14#3)初期基建留影。

該圖片擺放在九〇九基地科技館展出，并收錄在《影入平羌》一書文章內(nèi)，我的專業(yè)工作與它息息相關(guān)。該實驗室九〇九施工現(xiàn)場工藝編號14號3(14#3)，與其配套的實驗室還有14#1承擔小型水力實驗;14#2承擔流量儀表標準校驗和標定;14#4承擔空氣介質(zhì)流動實驗。

該圖片是14#3建設(shè)初期，實驗室旁的解放軍值班室與營房，尚未完工。由于，實驗室內(nèi)有1/2比例的09核反應堆整體實驗裝置，保密要求高，有一個班的解放軍戰(zhàn)士守衛(wèi)。它的拱形屋頂結(jié)構(gòu)，在九〇九基地2號點獨一無二，也許是該照片核動力院保存至今，放在院科技館展出的原因吧。

1965年，我北京715所報到后，單位馬上派我單獨出差上海熱工儀表研究所，開展軍用核動力裝置堆芯水力實驗用的大批量渦輪流量計的研制工作，與我同時來北京715所報到的二百多位大學畢業(yè)同仁，報到后不久被派往西北農(nóng)村參加為期一年的四清鍛煉。派我出差前，研究室指導員指示我，以后找時間再補上四清的政治鍛煉。后來眾所周知的原因，四清成為了有爭議的政治名詞，領(lǐng)導再也不提我補政治鍛煉的事了。

首先我去遠離北京的上海儀表研究所、開封儀表廠，進行大批量專用渦輪流量計研制，然后到大連523廠，駐廠參加軍用核動力裝置水力實驗設(shè)備制造。1966年底，目送裝載實驗設(shè)備的軍列，駛出523廠的廠區(qū)大門，奉命馬上去四川九〇九基地，在14#3進行實驗室的設(shè)備安裝，調(diào)試完成實驗課題：包括堆芯流量場、壓力場和堆芯冷卻劑的攪渾實驗等。

1970年09核動力裝置提升功率前全部完成上述實驗課題。此后，除參加09后續(xù)核潛艇船廠的核反應堆冷卻劑熱工水力調(diào)試以外，1975年參加801堆的全場斷電實驗，九院綿陽游泳池核反應堆的瞬態(tài)流量測量，北京原子能院重水堆的堆芯流量測量等研究課題?？梢哉f，上世紀70—80年代，全國核反應堆都留下了九〇九基地水力實驗室的身影。

1980年909基地2號點14#4實驗室大樓前,全室同事合影。前排左起：劉漢勛、王培信、張德美、李勃、宗桂芳、張英俊;中排左起:宋自壽、王瑞萍、鐘德珍、楊惠敏、康敏、劉培根、金永彬、高樹藩;后排左起：施華明、張年緒、張兆豐、王秀清、李賢渠、史道興、蔡竹悌、張煥全。

二、驚心動魄的801堆全廠斷電實驗

1975年我已經(jīng)成為中國核動力研究設(shè)計院核反應堆水力實驗室的技術(shù)負責人。畢業(yè)后十年，我又面臨一次工程技術(shù)領(lǐng)域巨大機遇與風險的考驗，最后獲得了成功。我國第一個用于核材料生產(chǎn)的大功率核反應堆稱之為生產(chǎn)核反應堆，主管單位國務(wù)院核工業(yè)部準備提高該反應堆的運行功率，以便擴大軍用核材料產(chǎn)量。為了核反應堆的安全，必須驗證提高功率所使用分析計算程序的準確性，需要做核反應堆熱工水力瞬態(tài)實驗。

由于事關(guān)重大，核工業(yè)部向國務(wù)院和中央軍委提出申請，在該核反應堆上，進行一次帶功率的全廠斷電實驗。核能領(lǐng)域?qū)I(yè)人士都清楚，全廠斷電是最容易引發(fā)核動力廠嚴重事故的初始事件，核動力廠在設(shè)計、建造、運行各個階段，采取眾多措施提高安全防范，避免核動力廠運行時，全廠斷電事件發(fā)生。該核反應堆的帶功率全廠斷電實驗，面臨災難性風險，但是如果實驗成功就能達到提高軍用核材料產(chǎn)量的目的。

最后，周恩來總理批復：同意實驗，只能做一次，只許成功不許失敗!為完成這個實驗，廠方和北京某研究院的專業(yè)人員已經(jīng)提前一年準備了實驗方案。原定全廠斷電實驗日期的前兩周，核工業(yè)部通知中國核動力研究設(shè)計院，要求相關(guān)專業(yè)人員，來現(xiàn)場觀摩和咨詢該實驗。因為中國核動力研究設(shè)計院剛剛完成軍用核動力裝置科研項目，具備核反應堆堆芯熱工水力分析和實驗的能力，接到上級通知，我和我院其他一批同志立刻來到實驗現(xiàn)場。801堆全廠斷電實驗總指揮、廠方總工程師王鼎銓同志，主持現(xiàn)場實驗方案介紹會，他感到實驗方案還需要完善，因為使用的實驗測量傳感器是反應堆冷卻劑系統(tǒng)原有的運行測量儀表，反應堆堆芯沒有設(shè)置測量點。

會議中，他懇切地詢問我們，有沒有辦法在反應堆堆芯設(shè)置測量點，大家沉默不語，我環(huán)顧左右猶豫再三，終于鼓起勇氣發(fā)言，肯定地說：有。隨后，我詳細介紹了用反應堆堆芯渦輪流量計，測量全廠斷電核反應堆堆芯瞬態(tài)流量的想法。此時，我方人員在會議桌下面，暗中不斷地拉我的衣角，示意不讓我介入該項實驗。因為面臨如此大的風險，又沒有實驗準備時間，萬一失敗，會影響中國核動力研究設(shè)計院在核工業(yè)領(lǐng)域的聲譽。不久前我院完成軍用核動力裝置開發(fā)，得到了國家肯定，而且我院又沒有承擔該項實驗的任務(wù)，為中國核動力研究設(shè)計院的聲譽考慮，同來實驗現(xiàn)場的我院同志，認為我沒有必要冒大風險介入這個實驗。但是，他們無法公開發(fā)表意見，只能暗示給我。

聽完我的發(fā)言，王鼎銓同志完全同意我的方案，立刻派廠方人員動身，去四川夾江中國核動力研究設(shè)計院二所我的辦公室，取專用渦輪流量計和測量儀表，并且報請北京領(lǐng)導機關(guān)協(xié)助，動用專用火車車廂從四川夾江雙福火車站專人押運這批儀表到甘肅實驗現(xiàn)場。同時，我在實驗現(xiàn)場緊張地進行渦輪流量計裝入反應堆堆芯和測量的準備工作。在啟動全廠斷電實驗的前一天，如期把改裝后的專用渦輪流量計準確裝進反應堆堆芯。

我選擇在反應堆廠房內(nèi)反應堆堆芯頂部，屏蔽鑄鐵板塊做成的反應堆大廳地板上面，安放堆芯渦輪流量計輸出信號記錄儀表和進行全廠斷電實驗相關(guān)的測量操作。輻射安全防護規(guī)定，常規(guī)運行時，反應堆大廳不允許人員進入。雖然實驗時測量操作人員，在反應堆大廳會受到微量放射性輻照，但是這種測量方式，從反應堆堆芯渦輪流量計引出信號電纜線的長度短，堆芯頂部與相應空間具有良好的電磁屏蔽性能，能夠有效地屏蔽全廠斷電瞬間的強大電磁場沖擊。

次日，實驗按照計劃進行，王鼎銓同志一聲口令，專門為801廠核反應堆供應電力的803發(fā)電廠，在核反應堆80%額定功率運行工況下，執(zhí)行了全廠斷電的拉閘操作。此時，直接安放在反應堆大廳地板上面，位于反應堆堆芯頂部，我們的五筆動態(tài)記錄儀，在記錄紙上準確地繪出反應堆堆芯的瞬態(tài)流量曲線，實驗完全成功!此時，廠方和北京某研究院用一年時間準備的原實驗方案，因為實驗記錄儀表放置在反應堆廠房外面有大量機電設(shè)備的房間內(nèi)，由于實驗測量的動態(tài)記錄儀表，受到全廠斷電強大電磁波沖擊，引發(fā)儀表記錄筆的自激震蕩，該儀表的瞬態(tài)測量功能全部失效，沒有完成測試任務(wù)。

1986年我在中國核動力研究設(shè)計院聽到切爾諾貝利事故的新聞消息，出了一身冷汗。因為，801廠核反應堆與切爾諾貝利核反應堆屬于同一個反應堆類型，用輕水作冷卻劑、石墨作慢化劑的大型核反應堆，其熱工水力特性、物理特性、堆芯結(jié)構(gòu)都類似。801堆全廠斷電實驗和引發(fā)切爾諾貝利事故的初始實驗，雖然各自測量的參數(shù)不同，但是同屬于核反應堆帶功率的現(xiàn)場瞬態(tài)實驗。應該說我們的實驗更危險。因為我們的實驗人員直接在反應堆廠房內(nèi)的堆芯頂部進行實驗測量操作，實驗前反應堆運行在80%額定熱功率。而切爾諾貝利事故前，反應堆運行在5%額定熱功率，實驗人員在反應堆廠房外的控制室和常規(guī)氣輪機廠房內(nèi)，進行實驗操作和測量。

切爾諾貝利事故造成世界性災難后果，不由引起我對801堆全廠斷電實驗的事后心理恐懼，如果當年全廠斷電實驗發(fā)生類似于，切爾諾貝利式的反應堆堆芯，蒸汽與石墨激烈反應引發(fā)的爆炸和放射性物質(zhì)嚴重污染環(huán)境事故，在核反應堆堆芯頂部進行實驗測量操作的我們中國核動力研究設(shè)計院一批人員將首先遇難?，F(xiàn)在充分理解，我發(fā)言時，我院和我同去實驗現(xiàn)場的同志暗中頻頻拉我的衣角，示意我不要介入該實驗是有道理的。

今天，人生職業(yè)生涯經(jīng)歷了五十年，研究切爾諾貝利事故原因以后，有理由確信，如果切爾諾貝利實驗由中國核動力研究設(shè)計院科研人員，按照中國核動力研究設(shè)計院，開發(fā)軍用核動力裝置的嚴謹、精確，勇于突破的科研作風進行實驗，切爾諾貝利事故本不會發(fā)生。回想此事，感謝九〇九基地，不僅給我面向困難的勇氣，也鍛練了我腳踏實地的科研作風，使得我能夠在801廠全廠斷電實驗中獲得成功。

1978年，第一屆全國科學大會召開，中國核動力研究設(shè)計院完成的801廠全廠斷電實驗和長征一號攻擊核潛艇核動力裝置水力實驗，同時各自獲得全國科學大會獎。

1992年清華大學200#的低溫供熱核反應堆冷卻劑自然循環(huán)的堆芯流量測量，也是我接受了王大中校長邀請，在北京，利用九〇九基地設(shè)備、材料、人員，完成核反應堆實驗任務(wù)，教育部授予該課題，教育部1992年科學進步三等獎。

王秀清獲獎的證書和獎?wù)潞嫌啊?/p>

三、一次危險的后續(xù)核潛艇在船廠反應堆熱工水力調(diào)試實驗

1978年夏末秋初，突然接到核動力院科技處下達的任務(wù)，參加核潛艇在葫蘆島船廠反應堆熱工水力調(diào)試實驗。因為原來承擔此任務(wù)單位，接到葫蘆島船廠核潛艇現(xiàn)場調(diào)試的安排日程表，因為沒有準備好，推脫執(zhí)行該任務(wù)，核動力院科技處把任務(wù)轉(zhuǎn)交我們完成。

我們接到任務(wù)，十幾位實驗室同事，攜帶數(shù)字頻率計，光線掃描動態(tài)記錄儀，各種口徑渦輪流量計，立刻出發(fā)奔赴葫蘆島船廠。船廠的核潛艇調(diào)試程序僅給我們安排2個小時，實驗測量反應堆一回路冷卻劑的瞬態(tài)流動。如果試驗期間發(fā)生問題，不管實驗成功與否，立刻結(jié)束實驗，退出核潛艇!交給我們的實驗任務(wù)，是一份限時間的軍令狀，我明白了原承擔單位拒絕來此的原因!既來之，必勝之，我們有完成實驗任務(wù)的信心：我們攜帶的測量儀表是當時國內(nèi)最先進的儀表，都是雙套，避免實驗臨時儀表故障，浪費時間，手頭有備用替換。來到船廠立刻利用船廠倉庫，擺開儀表，演練現(xiàn)場操作，熟悉實驗程序。核潛艇反應堆一回路，有四臺屏蔽式主泵，在兩個回路為堆芯輸送冷卻劑，每條回路兩臺主泵，一臺運行，一臺備用。在兩小時內(nèi)，測量4臺主泵的各自啟動、停車，根據(jù)潛艇運行需要交叉運行，各種形式的交叉作業(yè)的冷卻劑瞬態(tài)流動測量是我們實驗任務(wù)。

在船廠倉庫演練后，大家熟悉了操作，準備工作完成。根據(jù)核潛艇調(diào)試程序，我們按時進入堆艙，堆艙電器操縱員和我們測量團隊，均聽我指揮，反復開啟、關(guān)閉各臺主泵，形成反應堆一回路各種瞬態(tài)流動，我們測量團隊進行測量操作，由一臺光線掃描動態(tài)記錄儀，在膠卷上，繪出瞬態(tài)流動曲線，我不停的連續(xù)發(fā)出幾十次操作命令，最后2小時內(nèi)完成了實驗任務(wù)，結(jié)束實驗，退出堆艙，實驗成功，大家皆大歡喜!后來，該課題受到核動力院表揚，并獲得國防科工委科學技術(shù)進步獎。

令我驚訝，從葫蘆島船廠，剛回到四川核動力院，院科技處電話告訴我，葫蘆島船廠來電話，核反應堆屏蔽泵的鋼內(nèi)套發(fā)現(xiàn)裂紋，懷疑我們實驗屏蔽泵啟動、停車頻繁，所致鋼內(nèi)套裂紋?我才意識到這是一次危險的后續(xù)核潛艇在船廠的反應堆水力調(diào)試實驗?要承擔毀壞軍用裝置責任，不得了?一周后，科技處又來電話，船廠去備件倉庫，查看倉庫備用主泵，發(fā)現(xiàn)主泵鋼內(nèi)套也有裂紋，裂紋是廠家的產(chǎn)品質(zhì)量責任。我們從被懷疑對象陰影走出來，使我意識到，軍品軍令重如山。很幸運，雖然我們的核潛艇科研作為沒有陷入誤區(qū)，但是此事仍記憶猶新!我懷念那段艱苦奮斗的歲月。

2018年9月4日，我參觀了位于北京西南郊房山區(qū)原新東路19號中國核工業(yè)科技館，經(jīng)國家發(fā)改委批準建設(shè)的國內(nèi)首個系統(tǒng)介紹核科技知識、核工業(yè)成就的國家級行業(yè)館，隸屬中國核工業(yè)集團公司。被中國科協(xié)和國家文物局評價為“填補了我國行業(yè)科技館的空白”，先后被選為國家國防教育示范基地、國家環(huán)保教育基地、全國核科普教育基地。

2018年9月4日北京中國核工業(yè)科技館，在全廠斷電實驗的801生產(chǎn)堆模型旁留影。

弘揚09精神，感謝陳晉南、張兆豐、王天錫和張英俊對本文的審閱、糾正和補充!

參考文獻：

[1]王秀清主編，孫吉榮副主編，影入平羌——一代核科學家的奮斗人生.四川教育出版社，2024.8.

2024年11月18日

(作者系國家生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心退休干部、研究員)

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