记者:石墨生产堆苏联人都给了我们什么程度的技术?
赵总:总体的概念给了我们,但图纸并不完全,设备的核心需要我们解决,附属的设备也需要我们自己做。我们把残缺的部分补起来。
记者:从试验堆、石墨生产堆到核潜艇的动力堆,它们在技术上是否有相关性?
赵总:从原理上来说,它们是一样的,都是利用核裂变的能量。但不同的堆所用的慢化剂是不同的。
1958年秋,生产堆的设计已进行到一定程度,我从苏联回到国内,参加了国内自己的生产堆的建造工作。这时国家要上核潜艇,我又被从石墨生产堆的队伍中“抓”出来,开始了核潜艇的设计和建造。核潜艇工程的设计建造并不是一帆风顺的。从1958年开始到1970年,核潜艇工程的所属单位也在各部委之间不断变动,从设计院、核工业部、国防科工委,到七院,再到海军。但是负责设计建造的队伍没有发生变动。核潜艇工程上马之后进展很快,到1960年,已经有了一个相对完整的设计,但这个时候,中苏关系恶化,苏联专家撤走,以我们自己的力量,原子弹和核潜艇只能同时上一个,于是1962年,核潜艇专案暂停,集中力量保证原子弹工程。核潜艇工程进行过程中的自力更生经验,也融合到了原子弹工程当中去。1964年原子弹爆炸,核潜艇工程重新上马。那时侯,我参加的生产堆项目也告一段落,我再次调回,从事潜艇核动力的研究设计。
记者:第一代核潜艇的反应堆是否有国外的参考物件?
赵总:当时国际上关于压水堆的资料很少。美国当时也刚搞出核潜艇,因此最初设计,我们都是从头开始做,所谓的资料也很有限。核潜艇的研制能比较顺利,一是工程安排比较好,二是当时国家的所有科技精英都投入到了有关的项目中去,不同学科的专家汇聚在一起工作,这就形成了一个温床,不同专业之间的科学家可以相互请教。
原子能院当时把核潜艇作为“元帅”,所有的工作都围绕着核潜艇,所有的环节都有相应的科学家在那里出主意。现在看来,我们的核潜艇很特别,一次成功,而且起点很高,这不是偶然的。一直到现在,经验都还是很宝贵的。海军对第一代核潜艇的评价很好,说这核潜艇的动力到现在都很“皮实”,海军用起来很放心。
做反应堆,谁也没有搞过,世界各国也刚开始。作为一个反应堆,如何计算,如何把零件弄好,这些东西都没有参照,完全要自己弄。基本的物理概念,基本的分析,然后再通过试验,验证自己的东西。开拓并不是那么简单。很多设备和试验装备,国内根本没有。核燃料全部要从头弄起,从二氧化铀开始弄。因此,核潜艇工程涉及到从化工、机械到最尖端技术的一整个工业体系。
到了1961年,我们就把初步设计做出来了。最初我们的计划,核潜艇1964年要下水。不过后来暂停,给原子弹让路。宋任穷部长拿到了这个初步方案,批文说,还是留有余地好,就叫初步设计草案吧。上报中央批准。有了个草案之后,按中央指示,我们开展了全国科技和工业水准大调查,使设计与我国水准相符,按经过努力可以实现的目标来调整设计。比如反应堆需要用的锆管,我们能不能做出来?除了换单位做子专案,一些设计如果国内无法实现,那么我们就回头修改方案的参数。
反应堆最关键的系统是堆芯,堆芯的关键是燃料元件。堆芯裂变产生能量,反应堆要做的事情,就是把堆芯的能量带出来。此外,核反应炉和锅炉还有一个很大的不同。锅炉你把火熄灭之后,它就不再产生能量了,而反应堆即使在关闭的时候,它的元素衰变也产生能量,这就是反应堆的剩余功率。剩余功率对于反应堆来说是最危险的。反应堆裂变停止以后,冷却系统不能停。万一冷却系统发生事故,那就会把反应堆烧了,造成严重后果。这就是核动力和常规动力最大的不同点。
核潜艇反应堆里面技术难度最大、研制周期最长、要求最高的就是燃料元件。作为燃料元件的研究,必须要有一些基本条件。核材料的基干结构是二氧化铀,还是金属铀?或者别的什么东西?制造出来以后,不带放射性时要进行检测,发生了裂变反应以后,再看它会变成怎样。各个环境下都考验了,都没问题了,才合格。此外就是水怎样冷却,出了事故以后,如何把反应堆的热量带走。在出故障的时候,仍然要保持对反应堆的控制。