我为核工业青春无悔

撰文 |蒋云清

1955年党和政府决定创建我国的原子能事业，次年清华大学设立工程物理系以培养相关专业人才。1958年9月，我自江苏省南菁高级中学考入该系并被分到放射化工类专业，后随专业调整至工程化学系，经再次分配入读国内高校唯一的“核燃料后处理”专业（又名“人工放射性元素化学工艺学”），共学6年获得本科学历。

中国原子能科学研究院

核燃料后处理起源于钚生产堆辐照过的燃料处理，其目的是提取由天然铀经核反应生成的极少量核武器装料——钚。由于辐照后的燃料组分含有多达45种化学元素（包括裂变产物、活化产物和锕系产物），近300种核素，其中大多具有极强的各种放射性和毒性，因而许多操作与控制必须远距离、自动化进行，并必须避免发生核临界事故，而对珍贵的钚和回收铀两种产品，不仅要有高回收率，而且还要有极高的纯度（杂质含量常以百万分之分数计）。因此，该技术涉及的专业较多，其分离与纯化过程非常复杂，属典型的高科技。

正因有如此特点，这门技术在工业化应用之前，需先后进行实验室试验（玻璃器皿的试管单级、串级与工作台规模设备）和中间工厂运行考验；在原料使用上则需经过普通化学试剂、天然（冷）铀和辐照（热）铀（其放射活性从示踪量分步加大到真实量）的过程，使得最终成功的可能性渐次增大，以免造成大损失。

基于对国外（早期主要是美、英、法）和国际原子能机构文献的了解，清华大学汪家鼎、滕藤、朱永（贝睿）等老师凭借自身扎实的化学、化工基础功底，敏锐地发现以磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂的PUREX（“用溶剂萃取法回收钚和铀”的英文词头缩写）工艺优点显著，具有良好的应用前景。于是从该专业成立起，其教学与科研就瞄准此方向铺展。鉴于该技术在军事上的敏感，国外的信息极为有限，而且也不敢轻信，因此必须从最基础的科研做起，获取自己的可靠数据以全面彻底掌握这一技术。

我在大一时作为“龙尾巴”，参与了毕业班同学的毕业设计（论文）“一条龙”科研，参加“金属铀溶解”实验，首次接触了带有神秘色彩的核化工技术。大六时我的毕业论文题目是《PUREX后处理工艺中裂变产物钌的萃取分配系数测定》。由于钌是一种裂变产额高、半衰期适中的放射性杂质，具有多种化合价态，其行为复杂多变，被戏称为后处理过程的“麻烦制造者”。在老师的指导下，经过对实验的精心设计和辛勤工作，我取得了大量的实验数据，论文成绩获高分。

毕业时，我与班上近20名同学一起被分配到二机部（现中国核工业集团公司）十三局。当时，我国核燃料后处理技术正面临重大抉择：是选用苏联打算援助但所给资料极为有限的沉淀法，还是采用溶剂萃取法？前者为反复批式操作，过程难以实现自动化，而且钚回收率低，还不能同时回收铀，废液量很大，不锈钢用量惊人，这项技术不仅十分落后，而且投资巨大；后者正相反，可进行连续自动化操作，且同时以高回收率分别得钚、铀产品，废液、用材与投资均大为减少，体现了国际先进技术水平。二机部鉴于清华大学已有的多年科研开发成果，在广泛听取各方专家的意见后，先后决定拟在中间试验装置和工业厂中废弃沉淀法，选用萃取法。这一决策指引我国核燃料后处理技术从此走上正确发展之路。

为了使我们自立开发的工艺过程具有坚实的依据，确保工程建设按时投产，科研过程必须做得充分、完备，对国外的文献数据需要在实验室内进行各阶段的验证和补充。1964年9月起，我作为清华的科研协作人员参与我国产钚堆辐照燃料后处理工艺的实验室研究，在完成PUREX过程萃取循环工艺条件试管串级和工作台规模示踪试验的基础上，进展到用辐照铀作原料的热实验阶段。

当年底在朱永（贝睿）先生的带领下，我们近十位同学前往中国原子能研究所，与所里的人员联合组成攻关突击队，而我们被汪德熙副所长称为“乌兰牧骑”式科研小分队。当时由于尚未建成专用的放射化学热室，只得在不太适用的101反应堆地下热室内进行实验，原料则来自该研究堆的辐照后燃料。开始先做探索性的单级溶剂萃取模拟热实验，即用一个3升大烧杯，里面放置两根长玻璃管，从热室外对其施加空气脉冲，搅拌杯内的30%TBP-煤油溶剂和天然铀硝酸溶液，而在烧杯周围放置辐照后的铀棒，模拟强辐射环境。如此试验了一个月，发现结果良好，溶剂萃取乳化问题并不严重，两相仍能正常分离，这为随后的连续过程实验奠定了基础。

正式做PUREX工艺实验时利用仅有的两个热室 ：一个做热铀棒溶解，另一个做第一萃取循环。我先是负责萃取系统的溶剂制备及分析，后在第一萃取循环参与倒班。在实验筹备期间，由于要求的进度按日倒计时，连春节都得加班，最紧张时甚至晚上就睡在办公室的桌子上，汪德熙副所长则送来家里簇新的红绸面被子。实验运行后期，热室内发生连接设备的塑料管路破裂事故，为抢时间，等不及对热室进行彻底清洗去污，就有人冲入室内冒着高辐照剂量进行抢修。经过近半年的奋战，我们完成预定任务后回到学校。以后双方继续合作，在新建成的化学热室内又进行了钚纯化循环和钚尾端加工的热实验。

鉴于后处理科研任务关系重大，清华大学核能院利用周恩来总理的特别基金外加教育部拨的专款，用很短的时间抢建了一个新的放射化学热实验室。在此，按同样的工艺条件平行再做一轮全流程的热实验，以获得更加可靠、更一致的数据。为此，我先与人合作完成了铀溶解器的施工设计，继而被选定负责钚尾端加工（包括钚阴离子交换—沉淀—焙烧过程），去原子能所实习一个月后，回校开展工艺与主体设备的设计和定购。这一段的钚操作每批量较少，用的是北京玻璃总厂耐热性能最好的制品。最后我抱宝贝似地捧着两根（一用一备）1米长的离子交换柱，从城里乘坐公交车回到学校。其时我还去南开大学定购了特供的阴离子交换树脂。

1965年底，我带领工厂派来的12名技术人员组成工段小组，进行整个系统的安装、调试和运行。当时我才毕业一年多时间，心里很忐忑，也感到担子十分重。因为这是政治任务，不但要按时完成，还要确保质量与安全，所以不敢有丝毫怠慢。作为组长，我有时值完一个班，仅回宿舍短暂休息后又去现场盯班，就怕万一出事。幸好我们这个工段除前区稍有沾污外，运行一直顺畅。

我们刚做完第一次实验时恰逢“文革”爆发，致任务受到极大的冲击。清华的教职员工除留两位主管老师外都被要求返校，我们核二院留校的人中也有少数人回校去“闹革命”。周总理知道此严峻局面后，当即派时任二机部部长刘杰到现场作动员，进一步阐明此任务与重大国防工程的关系。因此，我们大部分人和工厂来的人都坚持留下继续工作。其间因原领导体系被解散，我除负责原定工段外，还兼任实验运行总调度之一，组织并协调全流程的运转。到9月底，我们共完成了14次实验（超额4次），并获得了宝贵的二氧化钚产品。实验结束后某天，我与另两人亲手将此产品面交给工厂来取货的人。

我在原子能所和清华大学参与的这两轮核燃料后处理科研攻关实验，不仅及时为我国的处理中间试验装置和工业规模工厂提供了大量的设计及运行依据，还培养和造就了我国最早一批从事后处理事业的教学、科研、设计和工厂运行的骨干人才，而且由此获取的钚产品，也为武器级钚的冶金科研攻关提供了原料，为尽早实现我国以钚为装料的核武器试验做出了贡献。这期间正是我人生经历中最宝贵的青春年华。我为把自己的知识与才能贡献给了国家最有意义的国防事业而感到自豪。

1967年初，鉴于全国的“文革”形势愈加紧张，我们已不可能再在学校工作，于是返回原单位。在此我从事过多项重点后处理工程的科研与设计，也取得了相应成果。1983年我被上调进入核工业部核燃料局，后成为技术上分管全国后处理厂科研与工程建设、运行的副总工程师，并作为国际原子能机构的专家参与涉工局科技委和国家核安全局核安全与环境专家委的成员，参与核燃料循环后段领域内科研与工程项目的审评与咨询，此外我还著译和审校了不少文章与书刊，并帮带年轻人，至今还在发挥余热。

作者简介

蒋云清，1940年生，江苏江阴人。中共党员。1964年清华大学毕业后曾在清华大学核能研究院、二机部第二研究设计院工作，任技术员、工程师。曾任核燃料局副总工程师。曾是中国核工业总公司科学技术委员会委员、中国人民解放军总装备部军备控制科学技术专业组和军备控制核查专业组成员 ；国家核安全局第五届核安全专家委员会委员 ；国际原子能机构核燃料循环方案国际工作组和乏燃料处理国际顾问组中方专家。退休后仍受聘为国防科学技术工业委员会（现国家国防科工局）科技委核专业组成员 ；国家环境保护部（国家核安全局）第五、六届核安全与环境专家委员会委员，继续从事科技与工程项目的咨询和资料审校等工作。

曾参与核科技标准化以及国际核军备控制、核保障监督等涉外活动。曾在《当代中国的核工业》《中国核工业》等书刊中撰写专文，并编著、翻译、审校大量国内外专业文献资料。曾32次出访海外或出席国际会议，用英文发表论文16篇。在基层工作时获原国防科工委、二机部（核工业部）颁发的科学技术进步奖共5项。1992年获中国核工业总公司优秀科技工作者称号。1997年获国务院颁发的政府特殊津贴。

本文刊登在《今日科苑》杂志2016年5月刊《往事》栏目。

      《今日科苑》是由中国科学技术协会主管、中国老科技工作者协会主办的国家级综合性、社会性科技期刊。致力于发挥老科技工作者培养青年科技工作者的作用，搭建老科技工作者与青年科技工作者联系沟通的平台、老科技工作者向青年科技工作者传授做人做事做科研经验的平台、老科技工作者培养扶持青年科技工作者成长成才的平台。

投稿、转载或法律相关事宜请邮件联系

邮箱：[e-mail]

长按，识别二维码，加关注

微信号：kexuejia2016

↓↓↓ 点击"阅读原文" 【查看更多信息】