2022年6月12日8時50分，海南昌江核電二期工程項目4號機組4RC內(nèi)殼1段混凝土澆筑開始，標志著4號機組核島又一一級里程碑節(jié)點提前完成。
4RC內(nèi)層安全殼結(jié)構(gòu)（內(nèi)層安全殼，后續(xù)簡述為“內(nèi)殼”）置于標高-8.000m反應(yīng)堆廠房基礎(chǔ)之上，為圓筒形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，包括圓柱體部分和半球形穹頂。4RC內(nèi)殼1段筒壁厚為1.9m，澆筑層高2.1m，混凝土方量約600m3。內(nèi)殼施工過程中，存在著鋼襯里工程、鋼筋工程、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)工程、模板及預(yù)埋件工程的穿插施工，交叉作業(yè)頻繁，工序協(xié)調(diào)復(fù)雜，施工進度、質(zhì)量、安全風(fēng)險控制困難。
誰能想到，早在2007年，當(dāng)時我國特種混凝土技術(shù)還非常落后，在建設(shè)廣東臺山核電站時，我國的工程師們便和法國工程師們針對混凝土問題起了沖突，因為臺山核電站是由中廣核集團與法國電力公司合資經(jīng)營的，所以不僅有我們國家的工程師參與建造，還有法國的工程師們。
爭論的焦點就是到底該使用哪國的混凝土，法國工程師堅持使用本國的混凝土，因為法國工程師認為既然建造的是核電站，那么對混凝土的要求就很高，假如發(fā)生安全事故，導(dǎo)致高溫核燃料泄露，那結(jié)果將不堪設(shè)想。
“鑒于貴國無法提供符合我方要求的混凝土，因此我方建議施工所用的混凝土，全部從法國進口?！?
“至于價格嘛，大家都是朋友，我就給你們按20萬一方結(jié)算吧！”
聽了這個報價，在場的中國工程師們都倒吸了一口涼氣：這個報價簡直就是離譜他媽給離譜開門-離譜到家了！
法國人的混凝土比中國的到底好在哪啊，為啥他們就如此篤定我們拿不出同類型產(chǎn)品呢？
法國當(dāng)時所使用的特種混凝土叫作犧牲混凝土，這種核心材料是能夠保證核燃料不泄露的關(guān)鍵，假如核電站不幸地發(fā)生了嚴重事故，那么犧牲混凝土中的氧化鐵能夠立即氧化反應(yīng)堆芯熔融物中的鋯，降低堆芯熔融物種的高放射性成分，降低其溫度以及減少安全殼內(nèi)部的壓力，這樣能夠防止反應(yīng)堆堆芯熔融物穿透地板造成核污染，而且也不容易發(fā)生爆炸事故了。
除此之外，犧牲混凝土的二氧化硅也能夠防止放射性物質(zhì)大量釋放出來，造成嚴重的核污染。
所以這種混凝土技術(shù)可以說是非常的先進和發(fā)達了。
這里再介紹一下背景知識，全世界的核電技術(shù)主要經(jīng)歷了三代，第一代開始于上個世紀50年代，1954年，蘇聯(lián)建成了一座實驗性核電站；1957年，美國建成了一座原型核電站。這種實驗性、原型核電站就被稱為第一代核電站，主要是為了驗證核電設(shè)計技術(shù)以及商業(yè)開發(fā)前景。
第二代核電站開始于上個世紀60年代末，目前全世界在運行的核電站大部分都是屬于第二代，如我國的秦山核電站也是第二代核電站，這代核電站是屬于技術(shù)成熟的商業(yè)堆；
第三代核電站開始于上個世紀90年代，是為了解決三里島以及切爾諾貝利核電站的嚴重事故而提出建設(shè)的，這一代核電站更加重視安全和防范大型事故，安全性以及經(jīng)濟性都較第二代有所提高，上文提到的法國犧牲混凝土就是這一代核電站的產(chǎn)物。
第四代核電站的建設(shè)也已經(jīng)在21世紀初被提了出來，不過目前還在原型堆技術(shù)研發(fā)階段。
我國在第二代階段末才正式加入世界核電大舞臺，技術(shù)落后自然是不用說的。比如密封核反應(yīng)堆的C型密封環(huán)技術(shù)，美國就對我們國家壟斷了幾十年。
這種C型密封環(huán)對于防止核反應(yīng)堆中放射性物質(zhì)的泄露是至關(guān)重要的，2011年日本福島核電站的事故就是因為C型密封環(huán)被熔化了，才導(dǎo)致嚴重的核污染。
而我國一直無法自主地研制出這種C型密封環(huán)，只能向美國進口，但是美國卻連年漲價，并且交貨時間也由美國說了算，我們簡直是被美國牽著鼻子走。
看完犧牲混凝土的來歷，咱們再說下犧牲混凝土的作用機制，假如核電站不幸發(fā)生嚴重事故，其堆坑區(qū)必然會不斷積累高溫堆芯熔融物，此時犧牲混凝土在高溫炙烤下就會熔化，然后與堆芯熔融物混合給其降溫。
犧牲混凝土中的氧化鐵（Fe2O3）還能夠在第一時間內(nèi)氧化堆芯熔融物中的鋯，使其沒有接觸水產(chǎn)生氫氣的機會，從而避免發(fā)生爆炸，另外犧牲混凝土中的二氧化硅（SiO2）還可以在高溫下形成玻璃態(tài)基體，把有放射性的裂變產(chǎn)物固定在其內(nèi)，防止其擴散至外界造成嚴重的輻射事故，可謂“一材多能”。
我們可以試想下，假如當(dāng)年日本人也有犧牲混凝土這種神奇材料，那么福島第一核電站的1至4號機組也就不會發(fā)生氫氣爆炸，后續(xù)對環(huán)境的影響也就不會如此之大了！
犧牲混凝土安全效果好，同樣也很難造，這主要是因為其配方和普通混凝土差別巨大，就以文中開頭法國人針對臺山核電站所提的混凝土指標要求來說，氧化鐵（Fe2O3）和二氧化硅（SiO2）的質(zhì)量分數(shù)總和不低于53.4%才能確保堆芯熔融物中的單質(zhì)鋯能夠被全部氧化，而普通混凝土遠達不到這個指標。
除了成分問題，犧牲混凝土還要求有較強的高溫抗爆裂性，畢竟核反應(yīng)堆一旦發(fā)生事故，內(nèi)部溫度可以輕松達到2000℃，普通混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)疊加碳酸鈣（CaCO3）分解生成的二氧化碳（CO2）氣體，會產(chǎn)生強大的誘導(dǎo)應(yīng)力，導(dǎo)致普通混凝土剝落甚至是爆裂，而為了解決這個問題，就得需要添加一種高分子纖維材料，至于是什么材料，那可就是法國人的核心機密了。
......
“難道我們就真的這樣被法國人揉捏了嗎？”會議結(jié)束后，不甘心的中國工程師們討論著。
核電專業(yè)工程師們對于這種特殊材料束手無策，他們決定請場外嘉賓求援：負責(zé)臺山核電站現(xiàn)場構(gòu)筑物施工的中建電建公司！
就這樣，由中建二局旗下中建電力公司牽頭組建的犧牲混凝土科研攻關(guān)小組成立，成員們信心滿滿，決意打一場突圍戰(zhàn)。
但破解被法國人嚴防死守的犧牲混凝土技術(shù)談何容易？有關(guān)于此種材料的可參考資料少之又少，成品樣本也很難獲得，逆向研發(fā)難如登天，只能從頭開始，從海量的材料配比和成分調(diào)整一點點的出數(shù)據(jù)看效果，然后再根據(jù)效果稍好的小試實驗數(shù)據(jù)進行放大化中試實驗，上機模擬核反應(yīng)堆事故條件，考核新材料的性能。
要說給全世界最聰慧的種族排行，中國人一定名列前茅，雖然在各項世界高科技領(lǐng)域一度落后，但被卡脖子久了之后爆發(fā)出來的潛力則是十分驚人！中建二局的工程師們也不例外，通過5年的不間斷研發(fā)，他們最終利用中國生產(chǎn)的高分子纖維材料完美改性犧牲混凝土，不但能夠大幅減少原材料的浪費，還在國際上首次利用X-CT等現(xiàn)代測試技術(shù)揭示了犧牲混凝土在高溫下的劣化機理，更不用說連法國人都沒有的更符合實際的MCCI數(shù)值仿真模型！
2019年，位于廣東省臺山市赤溪鎮(zhèn)的臺山核電站正式并網(wǎng)運行，我們在全球范圍的核電技術(shù)競賽中，又成功地追上了一局！
轉(zhuǎn)眼間，已是2022年，如今我們憑借自己的核電技術(shù)早已在世界舞臺上有了一席之地，在這個看似不可能的大翻盤背后，有著無數(shù)中國工程師、科學(xué)家們的付出！
