核燃料领域专家焦拥军：

为“华龙”出海提供坚实之“芯”

焦拥军
　　任职于中国核动力研究设计院（简称“核动力院”），主要从事核燃料元件的设计研究工作。中国核工业集团有限公司核燃料元件领域的首席专家，核电燃料的设计研发项目总设计师。他带领团队研制的CF系列燃料元件，收获了50余项核心专利，创造了多个国内“第一”，填补了我国核燃料元件设计制造的多项空白，荣获国防科技进步一等奖、二等奖等。

　　11月27日，对核动力院乃至中国核动力事业来说，是值得纪念的一天。
　　两年前的这一天凌晨00时41分，“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。这标志着中国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列。
　　近4个月后，2021年3月，“华龙一号”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇2号机组首次并网成功，这是中国自主三代核电“华龙一号”海外建设的重要里程碑。
　　以此为标志，中国核电实现从引进到出口，从跟跑到并跑的跨越。而支撑“华龙一号”走出国门的核心利器，便是CF系列燃料，被誉为最强“中国芯”。
　　为“华龙”出海锻造这颗“中国芯”的，就是焦拥军和他所带领的团队。
□四川日报全媒体记者 徐莉莎

A 外方代表一句话倒逼他励志自主研发
　　过去10年，我国的核能领域发展迅猛，最有标志性的成果就是我国的两张“国家名片”之一的自主三代核电“华龙一号”走出国门。而支撑其走出国门的核心利器便是CF系列燃料。
　　然而，很长一段时间里，我国高性能压水堆燃料组件严重依赖进口，核心原材料和零部件的供货渠道和定价权由国外控制。
　　2005年前后，对中国自主的核动力事业发展来说，有两道关卡难以跨越，其中一项就是核燃料。多年来，国内生产一直是采用国外进口的技术。
　　焦拥军深知，要让我国的核能技术实现出口，必须要满足我们整个设备和体系完全自主研发。“没有自主知识产权的燃料组件，我们就要受制于人，更谈不上在国际市场上竞争。”
　　2008年，在一次核电站燃料组件会议上，外方代表的一句话，焦拥军至今不敢忘。
　　会上，一家长期向中国供应核燃料组件原材料的公司公布了一个重要消息：其燃料组件已经采用改进型格架并且实现批量化供货。但当焦拥军向该公司项目经理询问向中方供货具体事宜之时，“我们旧格架库存量很大，落后产品不卖给你们中国还能给谁？”外方代表傲慢冷漠的态度深深地印刻在了在场每一位“燃料人”的脑海里。
　　为了突破核燃料“卡脖子”困境，跟上我国核电出口和应用的需求，2010年，在相关部委支持下，中核集团将“CF系列燃料（压水堆燃料元件设计制造技术）”列为集团首批科技重点专项之一。
　　焦拥军“挂帅出征”，任总设计师。

B 十年磨一剑，蹚出一条自主化发展之路
　　这是以10年为尺度的科研“长征”。这个看似“筷笼子”一样的核燃料组件，从研究到试制，再到出品，环节多、配套条件极其复杂，要集齐许多高精尖技术。
　　核燃料研发涉及机械、力学、材料、热工水力、反应堆物理等多个专业，要想当好总设计师，必须掌握多学科领域的知识，达到融会贯通的境界。
　　此外，燃料组件的生产需要一个完整的产业链相配套。
　　一个冷棒临界的问题，他们就花了3年时间才解决。此项实验是为了探索事故工况下核燃料组件烧毁的安全边界，好比在钢丝绳上跳芭蕾。那时，世界上仅有美、法等国成功开展过此类实验。
　　燃料棒是其中极为重要的元件之一。按照实验设计，位于中间3×3的9根热棒应该先达到临界，但是实验过程中，处于外围的16根冷棒却先触发了临界。
　　团队咨询了很多外方的专家，但是都没有给出合适的答案。他们只能自己埋头苦干，制定多种实验方案进行尝试。他邀请国内外院士、专家会诊；与此同时，让设计方、实验方背对背分析原因。经过多轮方案的挑战，终于找到了一把破解的钥匙，成功移开了这块绊脚石，使得我国核燃料自主研发之路又向前迈出了关键的一步。
　　包壳是核反应堆燃料组件最重要的结构之一，包壳管壁需要承担起核反应堆“第一道安全屏障”的重任。锆合金包壳材料的研发也是一大难题。焦拥军顶着巨大压力带着团队“打了场硬仗”，最后攻克了目标。
　　2019年10月30日，20组CF3燃料组件进入秦山二期和方家山反应堆运行，标志着中核集团不仅全面掌握了高性能核电燃料研制技术，而且具备了自主知识产权燃料的批量化供应能力。
　　焦拥军与团队披荆斩棘，在我国研制CF系列燃料元件这块空白领域冲锋陷阵，获得了50余项核心专利，创造了多个国内“第一”，荣获了国防科技进步一等奖、二等奖等。
　　时任专家组组长的中国工程院院士李冠兴对该项目给予了高度评价：“核电强国必须要用我们国家自己的技术，今天，我们终于实现了历史性的跨越发展。”

C 面对未来风口，力争走在世界的绝对前列
　　十年前，CF3燃料组件格架设计正处于攻坚期。为了攻下这座堡垒，焦拥军和他的同事几乎全天坚守在办公室，一个月的加班时间达到了200小时以上。10年后，当年的“拼命三郎”依然兢兢业业恪守在岗位。他时常工作到深夜，休息日也能在办公室见到他的身影。
　　刚开始研发CF燃料组件时，焦拥军团队仅有5名副总设计师和3名总师办的同事。到如今，副总设计师增加到了十几人，仅中核集团旗下的参研单位就有6家。提起“焦总”，团队的年轻人又爱又怕，他以强硬的态度和对工作的高要求闻名业内。
　　如今，在双碳目标下，在电网中能够稳定出力的核能，未来五年将迎来风口。到现在为止，我国一共有在建和在运行的核电机组82台，直逼美国的90多台，同时也远超核电机组位于第三位的法国。
　　焦拥军和团队所研发的燃料组件，将会得到更广泛的应用和推广。更耐事故、更高燃耗的燃料组件研发，是团队下一步前进的方向。
　　现在，他希望节奏适当“慢下来”，加强基础研究工作。“现在，在创新研究方面，我们和国外的水平和进度是旗鼓相当的，所以我们也期望在未来几年内，在基础研究领域取得新的突破，力争走在世界的绝对前列！”

给五年后的自己写封信
　　希望自己的态度能更和蔼，内心更丰富，爱心依旧。希望自己依然有独立之思想，自由之精神，依然保持着好奇和探索之心，能多去户外走一走，能多一份宁静。
　　5年后，希望中国先进燃料组件在国内能够广泛应用，技术转让到国外，看到中国核燃料的先进技术和产品又实现新的突破，实现核能创新，造福人类。
　　5年后，希望家人身体能更好一些，快乐更多一点，也能常有时间聚聚，生活充满爱意。朋友聚在身边，家庭是港湾。
　　如果可能，5年后能换一个工作的方式或者地点，改变一下环境，有点新意，换个心情。因为世界那么大，可以多看看、多感受。
　　祝自己的目标都能实现。
　　——2022年焦拥军