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冉广和他的核能事业

来源:  发布时间:2016-06-06

  
本刊记者 范国轩


  
  面对能源供应、安全及环境、气候变化的严峻挑战,清洁、低排放,并可大规模建运的核电重新得到各国政府与机构的高度支持。中国更是以核能为战略能源支柱,大力推进核电发展。核电在中国的迅速发展,极大地增加了对系统安全性、技术稳定性、体系经济性、资源利用率和系统可持续性的要求和关注。用超重元素裂变时释放的中子维持链式反应,使用控制系统保持临界状态运行,将裂变产生的核能通过热能转化为电力,是现代核能应用的主流方式。紧跟国家的重大战略需求,厦门大学能源学院冉广博士正为心中的“核能事业”打拼着。
  
浓浓故土情
  
  读研期间,冉广就在西安交通大学金属强度国家重点实验室从事材料疲劳寿命评估和新型材料的研发。硕士毕业,走出象牙塔的他并没有直接读博,用他的话说,“想去看看企业到底需要什么样的技术”。不到1年时间,他选择回到母校充电,攻读博士学位,继续从事与材料相关的研究。
  2006年,通过层层筛选,在极少的名额中,冉广得到了西安交通大学和密西根大学联合培养博士的机会。密西根大学是美国著名的三大公立学校之一,在那里,他利用先进的仪器设施,在导师的指导下继续深入研究材料性质与性能。
  2008年,冉广关注到了中国核能中长期发展规划,发展核电列为了国家层面上的重大战略计划。在武汉钢铁(集团)公司工作期间,他就深深意识到环境污染的严重性,要想控制碳排量,就必须发展新能源——清洁能源。在国家推动发展清洁高效的核能政策下,冉广毅然转到核能关键材料的研究中。因为核能开发与应用中的首要环节是安全性,核电关键材料则是保障安全运行的重要基础和措施。核应用材料需在辐照、高温、腐蚀、受应力、热循环等极端条件下长期稳定工作,并按可预测的方式老化、失效。正常运行的系统性能通常由材料特性决定,在运行中发生异常或出现事故时,材料特性又往往是决定应变对策及时机的重要因素。系统设计的安全性取决于材料性能在极端环境中的各种极限。
  2010年,冉广调到了厦门大学。作为核能研究所的开创性人物,他暗暗立志:“要在这个行业做出成绩,为国家的核电事业发展添砖添瓦”。于是,他选择再次回到密西根大学的核工程与放射科学系进行学习与研究,该核工系长期在美国核工学科中排名第一。
  “读研读博最重要的也是最需要培养的能力就是发现问题、分析问题、解决问题和创新的能力。”冉广说,“有了这四个方面的能力,在未知的科学领域才能容易适应、才能做出创新的成绩来”。为了心中的“事业”,冉广重返校园,继续学习。通过3年的博士后和访问学者的学习与研究,冉广在核能领域创下了一片天地。
  近年来,在不断创新努力下,冉广取得了诸多优异成绩和荣誉。作为项目负责人,他主持了包括国家自然科学基金、福建省自然科学基金、“十二五”国家科技重大专项外协、中央高校专项基金、以及企事业单位委托项目等17项;作为主要研究者参与项目6项。同时,还兼任Frontiers in Energy Research、Nuclear Energy期刊的Review Editor。
  为什么要选核能?冉广始终在强调一点:紧跟国家政策和重大战略需求做研究。“想为国家、为社会的发展做一点贡献,为节约能源、保护环境做一点贡献。”这是冉广的初衷。
  “做得再好,这不是我的国度。”拳拳赤子心,浓浓故土情。冉广做完博士后毅然选择了“回家”——“没有家的感觉,就没有成就感”。同时,他还表达了自己的愿望, “希望在国外学有所成的同胞尽量回国,建设国家,报效祖国。”
  
把核能发展当作事业
  
  如何推进节能减排,为世界环境做贡献?我国政府一直在“不遗余力”:遏制高耗能、高排放行业的过快增长;加快结构调整和优化;加大淘汰落后产能力度和重点节能减排技术的推广力度;推进清洁生产和资源综合利用等。
  核能发电是实现低碳发电的一种重要方式。冉广介绍说,核电具有水电、火电无法比拟的优越性。目前核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电,不会像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,不会造成空气污染,更不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
  核能是对人类发挥巨大作用的清洁能源,但核能发电时会产生放射性物质,需要特殊的防护设施。因此,核电站在设计、建造、运行时,需要注意很多关键问题,如安全防护、安全评估、辐照防护、核燃料以及核电站退役处理等问题。而这些关键技术,也正是冉广和团队正在研究和极力解决的问题。
  据冉广介绍,厦门大学核能研究所正在从事着与核电安全和关键技术相关的研究与工程化,包括核电关键材料、核电数字化仪控、先进核能系统等。以国家重大战略需求为研究方向,努力突破关键技术,冉广所带领的课题组一直在三个领域努力着:材料辐照行为、核电新材料、核电关键构件寿命评估。
  他说,科研团队从事的“材料辐照行为研究”主要利用串列离子加速器、离子注入机以及离子加速器与透射电子显微镜联机设施,采用质子与重离子模拟中子,以加速研究核电关键材料的辐照行为。“核电关键构件的寿命评估”研究,主要针对核电站用关键金属构件开展疲劳性能研究和疲劳寿命评估与预测。目前课题组正在开展的研究包括:事故容错燃料(ATF)用SiC涂层锆合金包壳的研制与辐照行为研究;核电堆芯灰控制棒用中子吸收芯块的研制与辐照行为的研究;裂变产物Ag在PyC-SiC中的迁移行为与机制及其影响因素的研究;堆芯燃料包壳用新型锆合金、SiC、铁素体钢等辐照行为研究;核岛关键材料性能测试等。这些研究将对核电安全运行以及核电关键技术自主化具有重要意义。
  我国的核电起步较晚,上世纪80年代才动工兴建核电站。要想填平鸿沟,注定还有许多路要走。但冉广坚信自己的“核电强国”梦:正确选择一件事情,应长期坚持下去,并且一定要尽力做好。
  
培养精英人才
  
  要使核能在促进我国社会、经济、环境协调发展方面起作用,需要考虑的因素众多,如核电站布局、核电技术、核电人才等。我国核电起步较晚,也造成核能人力资源缺乏,特别是在2020年能够实现核电的战略目标,迫切需求大批核电专门人才,这就要求国家相关单位加快核电人才的培养。
  作为厦门大学核能研究所所长、福建省核能工程技术研究中心副主任、以及厦门大学能源学院教授,冉广一直坚持着“精英式教育”。用他的话说,“不求量,只求质。”据他介绍,核能研究所从2010年开始招收第一批研究生至今,四届毕业生不足30人。
  冉广说:“作为一名教师,首先要把培养学生放在第一位,培养人才是根本,只做科研而没把学生培养好的老师是不称职的。”在他看来,首要的是育人,培养学生的高尚道德情操;二是要培养综合素质高、专业知识面坚实与宽广,且具备“四个能力”——发现问题、分析问题、解决问题和创新的能力。
  当学生在科研上出现失败的时候,他会多给予鼓励和沟通;当学生在情感和家庭上出现问题时,他也会和他们多做交流,提供相应支持。课堂上是严师,课堂下是朋友。“父母把学生交给你,你就要对他的父母负责;学生相信你,你就有责任。”尽量给学生提供好的条件、好的教育。冉广说:“这就是我的责任——不管是教学还是科研,一定尽心尽责、全力以赴。”
  把任何事情都当成自己的责任来完成,用主人翁的态度去做好每一件事情、每一项事业,冉广一直在身体力行。“始终以国家重大战略需求为导向,把能源学院发展成一流知名的学院,把核能研究所建成全球有影响力的研究所。”这是冉广的愿望,也是他的事业,相信爱拼的他一定会成功。
  
  
专家简介:
  冉广,厦门大学能源学院副教授、博士生导师,厦门大学核能研究所所长,福建省核能工程技术研究中心副主任,兼任中国核学会核测试与分析分会理事、全国热处理学会理事。致力于与核电有关的材料辐照行为研究、新材料研发、材料寿命评估。西安交通大学与美国密西根大学联合培养博士,密西根大学核工程与放射科学系博士后,密西根大学短期访问学者多次。
  近5年,作为项目负责人主持包括国家自然科学基金、福建省自然科学基金、“十二五”国家科技重大专项外协、中央高校专项基金以及企事业单位委托项目等17项,作为主要研究者参与项目6项。至今已在Journal of Nuclear Materials、Applied Physics Letters等学术期刊上发表论文50余篇。指导硕士与博士研究生20名,已毕业8名。
  

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