为期4天的中国国际核工业展览会刚刚在北京展览馆落下帷幕。本次展览以“支撑双碳目标实现，共促核能高质量发展”为主题，共计吸引了110余家来自国内外的知名企业参展。面积超过16000平方米的展厅内，记者在现场参观，欣赏到了一道道来自核产业链前沿最亮丽的风景线。

一大批“大国重器”悉数亮相

在2024年中国国际核工业展览会的展厅内，代表着我国核电技术能力最高水平的“大国重器”悉数亮相，新一代人造太阳“中国环流三号”、高温气冷堆、华龙一号等模型齐聚一堂，成为游客们的网红打卡地。讲解员在一旁，深入浅出地为观众们介绍核设施背后的硬“核”力量。

“我们希望有一天，由核聚变发电点亮的第一盏灯泡，它诞生在中国。”在新一代人造太阳“中国环流三号”的模型旁，核工业西南物理研究院聚变科学所研究实习员石晓钟的讲解引起了记者的注意，“我国核能发展采取热堆—快堆—聚变堆‘三步走’战略，核聚变正是解决能源问题的最终一步。我们邀请全世界科学家来中国集中智慧开展攻关，共同追逐人造太阳的人类能源终极梦想。”

图为石晓钟现场讲解人造太阳工作原理。程小雨摄

然而，实现可控的核聚变反应需要将反应物加热到上亿摄氏度的高温。在地球上，最耐高温的材料——金属钨在几千摄氏度的条件下也会熔化。“科学家们想出一个办法，用磁场将反应物约束起来，也就是‘磁约束’。外围线圈产生严丝合缝的磁场，像一双手一样，牢牢地将反应物控制在真空室内，带电粒子沿着磁力线做螺旋运动，从而使大量原子核发生核聚变，释放出巨大的能量。”石晓钟指向人造太阳模型中形似甜甜圈的部件，“这是装置中最核心的容器，核聚变反应都在真空室进行。整个装置也有个学名——‘托卡马克’。”

图为华能石岛湾核电站高温气冷堆模型。程小雨摄

在展会的现场，也有更多“大国重器”揭开了神秘的面纱。行至中国华能集团的展厅内，记者捕捉到了全球首座第四代核电站——华能石岛湾核电站高温气冷堆的身影。在这座“不会熔毁”的反应堆模型旁，一枚直径仅为6cm的黑色圆球与一旁的大型设备形成反差。

“别小看了一个‘球’的能量。”华能山东石岛湾核电有限公司的孙婷向记者介绍道，“作为高温气冷堆核心技术之一的核燃料元件，虽然它体积小，但产生的能量大约能转化为6000度电。”

二氧化铀核芯外层层包裹的“盔甲”，正是高温气冷堆保证固有安全性的法宝之一。“最内层的核燃料被四层‘盔甲’保护起来，可有效防止放射性物质外泄。最重要的碳化硅层，它的设计温度高达1620摄氏度，而高温气冷堆正常的运行温度在1200摄氏度以下。在丧失所有冷却条件的情况下，依靠材料自身的负反应性和足够大的温升裕量，它会在1500摄氏度左右反应性自然下降，温度自然下降。所以无论核燃料再怎么“烧”，也突破不了碳化硅层的保护，这样从物理上杜绝了核外泄的可能。”孙婷在现场向记者介绍道高温气冷堆“不会熔毁”的原理。

展会上纷纷亮相的尖端科技，展现着核能行业发展的风向标。“作为全球为数不多拥有自主完整核工业产业链的国家，我国内地现有在运核电机组55台，居全球第三；在建核电机组26台，保持全球第一，核电建设进入高质量发展轨道。中国国际核工业展览会作为我国核工业领域历史最久、规模最大、影响最广和层次最高的国际性专业展览会，在推动全球核产业合作和核科学技术交流方面发挥了重要作用。”中国核学会理事长王寿君表示。

为核电新质生产力赋能

“在核电领域，科技创新是发展新质生产力的重要因素。”中广核数字科技有限公司党委书记、董事长、总经理孙永滨说道。

在展会亮相的核能明星阵容中，来自中国广核集团的自主核安全及数字化仪控系统“和睦系统”被称为核电系统的“神经中枢”。它控制着核电站数百个系统、上万个设备的运行，具有系统规模大、综合程度高、应用场景复杂等特点。

“和睦系统”的成功应用，背后体现着“中国智造”的力量。“‘和睦系统’是我国完全具有自主知识产权的核安全及数字化仪控系统，包括操作系统、通信软件等全由我们自主编写。核心部件主处理器经过十几次技术迭代、上千次试错以及上万次消缺，达到了高质量水平。”孙永滨向记者介绍道，“目前，‘和睦系统’已经在包括华龙一号在内的多堆型、多基地得到广泛应用，为核电安全、经济、可靠运行保驾护航。”

在核工业驶入数智化发展快车道的过程中，除了给核电系统整体装上智慧大脑，实景孪生项目、AR智能检修、空间计算等前沿科技也开始应用于核电站检修的每一处细节。

在宁德核电的展台前，记者看到游客们正在沉浸式体验AR智能检修头盔。“在核电日常工作过程中，填写纸质工单会多次影响工作人员的操作，工序、设备、工具间的频繁切换给工作人员带来较大负担。这款智能头盔可以在保证安全的同时解放工程师的双手，减少维修和巡检过程中的数据录入，签字确认时间提升50%，现场检修和设备巡检效率提升20%—30%。”宁德核电仪控部副主任工程师李剑告诉记者。

核科技助力美好生活

利用核探测技术检查放射性物质、辐照灭菌用于医疗卫生用品消毒、辐射技术处理城市工业废气废水、核能供热、核能制氢……在展会上记者也观察到，身边的核科技正在变“辐”为福，造福我们的美好生活。

图为中核粒子医用直线加速器。 程小雨摄

在现场，一台硕大的医疗装置映入记者眼帘。这台外表与普通CT机别无二致的设备，背后也有创新“硬”核科技力量。“这是一款正处在研发阶段的CT图像引导医用直线加速器，集成影像和治疗功能于一体。CT使用X射线对患者全身进行扫描检查，而医用直线加速器则使用更高能量的射线来医治肿瘤患者，进行放射治疗。设备可以实现诊断级的高清成像，治疗效率更高，效果也更好。”中核粒子医用直线加速器产品经理张娜向记者介绍道。

“举个例子，患者在接受治疗的时候，先躺在设备上进行CT图像采集，进行肿瘤的精准的定位。定位之后，设备发出治疗级的高能X射线，瞄准癌细胞将肿瘤杀死。”张娜介绍道，“设备的关键技术都是由中核粒子自主研发，主要子系统部件均实现了百分百国产化。

核能也拥有更多跨界的可能，在国家电投“核能综合应用”的展区，集中展示着核能供热、水热同产同传、南红北移等项目，“零碳”是其中的关键词。

2023年，我国首个跨地级市核能供热工程——国家电投“暖核一号”三期核能供热项目正式投运。海阳核电在给烟台海阳市供暖的同时，供暖区域到达威海乳山市，实现了零碳热源的跨区域互通共享，为40万居民带来清洁的暖气。

“温暖一座城，湛蓝一片天，少交一块钱”是海阳开展核能供热的真实记录。记者在现场了解到，在实现清洁取暖的同时，核能供暖也具有一定的价格优势。同比核能供热前，海阳市住宅取暖费较往年下调1元/建筑平米。同时，全市供暖季空气中PM2.5下降了16%，空气优良率上升了17%。

“我国是应对全球气候变化的坚定行动派和重要贡献者，应将核能作为构建清洁低碳能源体系，实现碳达峰、碳中和目标的重要选择。我们希望以本届中国国际核工业展览会为契机，与各国一道，突破关键核心技术，锻造精品工程，推动发展新质生产力，推动全球核工业深化开放合作，共同创造绿色、低碳、可持续发展的美好未来。”王寿君表示。