堆芯是反应堆的“心脏”，其设计是整套装置研发中难度最大的核心环节。我国唯一一支自主化、专业化从事液态金属冷却反应堆及特种动力堆堆芯设计和关键技术攻关的团队，就是中国原子能科学研究院核工程设计研究所堆芯室。

  1987年，为响应国家“863”计划发展快堆的需求，堆芯室的前身——原子能院快堆总体室应运而生。首任室主任正是我国快堆事业的开拓者和奠基人之一——中国工程院院士徐銤。近40年来，堆芯室始终以国家需求为导向，承担新域新质重大项目和钠冷快堆等数种尖端堆型的创新性设计，为走实我国“热堆—快堆—聚变堆”核能“三步走”发展战略、保障国家能源安全提供了强有力的技术支撑。作为尖端反应堆设计领域的先锋，2026年，堆芯室获评“全国工人先锋号”。

  干的都是难啃的“硬骨头”

  堆芯室拥有物理、热工、组件、工况安全、燃料元件性能分析5个专业组，因涉及多学科交叉，且要统筹考虑材料、力学、安全、质量等方面要求，复杂性超乎想象。而堆芯室承担的都是尖端堆型设计任务，“尖端”意味着最新、最前沿、具有开创性，也注定都是难啃的“硬骨头”。

  “去年，我们经历了一场历时近两个月、跨多领域的新质堆型国内首次设计验证试验。真的是非常考验大家。设备开机后，一秒钟都不能停，必须24小时值班。”热工工艺总师郭春秋回忆道。

  试验控制室是一间只有十多平方米、没有窗户的小屋，紧邻轰鸣声不断的真空泵房。在这里，值班人员需要一直盯着电脑屏幕，监视仪器仪表的设备参数，每小时记录一次数据，随时调整工况。

  那两个月，郭春秋简直“焊”在了现场。为便于及时解决各种问题，她干脆住到了离控制室步行仅3分钟的地方。

  “很多技术问题需要现场作决定，而且我们的时间节点非常紧张，计划都是按小时排的，所以我回不了家。”团队里大多是“90后”，和郭春秋一样长期驻场。提到他们，郭春秋满脸欣慰：“年轻人很能吃苦，从最开始接到任务，我就知道这些孩子们能行！”

  压力既是挑战，更是团队成长的动力。事实证明，这些年轻人扛住了巨大的压力，克服了很多难以想象的困难，圆满完成了任务，并得到各方好评。工况安全组组长肖宇白感慨：“通过这次试验，我们不仅探索了该类型新质堆型的设计方法，形成了全链条技术能力，更深切体悟到了什么是核工业精神。”

  做好工程的现场答卷

  在堆芯室，每一场“战斗”的胜利，不仅仅靠咬碎钢牙的坚持，更基于平日里千锤百炼的硬实力——深厚的积累、丰富的经验，还有踏实的计算。如果说设计是案头功夫，那么工程就是现场答卷。

  “堆芯设计必须严谨细致，因为责任重大，不容有失！”随着重大项目接踵而至，堆芯室主任周志伟带领团队成员以每日开调度会的方式，推进工程进度。“设计上，我们总是希望做得很完美，正所谓慢工出细活，但工程节点的紧迫性又摆在面前。所以很多问题需要多专业协同耦合，通过讨论，尽快确定各方都能接受的、相对最佳的决策。”周志伟说。

  调试期间，为采用简单、实用、低成本的方法快速解决问题，一回路系统总师冯预恒给自己立了个规矩：小问题必须在上班时间8小时内解决，大问题不能超过3天。“要日夜琢磨，将自己融入这个反应堆，要比熟悉你的孩子还要熟悉这个堆。”

  物理组组长霍兴凯对于紧急关头高效、精准破解复杂难题也深有体会。有一次，在反应堆物理启动、首次临界的过程中，控制棒价值测量出现偏差。这个问题处于工程主线，以前从未遇到过，如果不能及时解决，整个工程都要拖期。

  “我从出现问题的头天晚上就开始琢磨，一直到早上7点多吃早饭、上了通勤车也一刻不停地思考。到了现场，我马上打开电脑继续写程序，在稿纸上反复计算……结果，才上午9点半，我就已经饿得不行了。可见当时的身体能量已经不足以支撑大脑的满负荷运转了。”霍兴凯笑道：“以前只有在大学连上5节课时，才有过这种感受……我只是参与偌大项目中的一个小角色，现场的工作强度、大家的投入程度可见一斑。”

  最终，问题得到解决，而参与这个项目也让霍兴凯的心态发生了改变。“我原本对于工程建设没有特别直观的感受，但当我第一次去现场时，彻底被工程的宏伟所感动，脑海中突然蹦出一个词——‘大国力量’，真真切切感受到了自己身上肩负的责任。”

  痛并快乐着

  如果将解决工程现场问题比作“短跑冲刺”，那么攻克核心技术壁垒，则是一场考验耐心的“马拉松”。

  新型燃料组件设计极具挑战。有限空间内，燃料排布、散热通道、结构强度等多重条件彼此制约，诸多技术要求相互博弈。此外，为保证组件在堆内不会出现失效和破损，确保万无一失，需要进行充分的验证和分析评价。

  一般来讲，燃料的验证周期至少需要10年，试错成本极高，而核心工艺的有关资料根本查不到。于是，组件与燃料元件性能分析组一方面通过广泛调研，逐步摸索出切实可行、满足项目要求的技术路线；另一方面通过大量实验进行验证，直到各方面性能跟设计要求一致为止。团队就这样一步一个脚印，从无到有，研发出稳定、可大规模应用的创新技术。

  堆芯室副主任苏喜平清晰地记得等待自主研发的第一批辐照样品“出炉”时的情景：“那天深夜，大家都特别兴奋，迫不及待想看到它们辐照后的模样。”当看到样品完好无损时，大家心里的一块石头也随之落地，喜悦之情溢于言表。“每一次拿到数据都代表国内的突破，作为亲身参与者，我很自豪！”

  由于采用新材料、新工艺，在燃料组件制造过程中，团队需要与加工制造厂一起进行工程化研究、固化参数；开展辐照实验，进行集成化验证；驻场监造，现场解决技术问题……所以，团队成员一年中大概三分之一的时间都在出差中度过。尽管工作强度、压力很大，但强烈的自豪感、荣誉感、成就感让大家感到“痛并快乐着”。“有幸参与很多国内第一，甚至是全球首次的重大项目，这样的机会弥足珍贵。”

  组件组组长冯伟更是感慨良多：“曾经，我们组只有3个人。而今，专业健全了、队伍也壮大了，我们的力量越来越强。”

  这里是干事业的地方

  如果一个人有天分、又努力、还踏实，会是什么样子？答案毋庸置疑。如果一个团队都是这样呢？

  “老带新”是堆芯室一直以来的传统。每个组都有经验丰富的专家，他们不一定有行政职务，但是他们说的话大家都听。徐李就是反应堆物理设计的主力，被大家称为“定海神针”。

  当年，面对海量堆芯方案比选，若对每一个都进行手动计算，需要十几甚至二十多人才能完成，工作量巨大。“正当大家愁眉不展的时候，老徐闷声干大事，带着两个年轻人，用了不到一周时间自主开发了一套程序，实现了大量堆芯方案快速、自动化计算分析，大幅缩短了方案比选周期。”堆芯室党支部书记胡赟对自己曾经的“最佳拍档”赞不绝口。

  堆芯室技术氛围浓厚，每个人都可以各抒己见，无需顾及年龄或身份，这种纯粹让大家感到松弛。从前辈们的言传身教中，青年人理解了什么是“两弹一星”精神、科学家精神、核工业精神和原子能院院训。“这里是干事业的地方，无论是技术积累，还是技术潜力、技术发展……都令人信服、自豪，个人可以跟着单位一起发展，能够感受到原子能院建设成为世界一流核科研基地的底气与心气儿。”

  “快堆以后真的能像徐銤院士说的那样，实现规模化发展吗？”

  “能！一定能！”胡赟坚定地回答。

  杨睿在加入物理组后，曾和导师胡赟有过这么一段对话。这让胡赟回忆起徐銤院士经常说的那句话：投身快堆事业，就是为国家未来的发展做贡献，就是“替天行道”！

  “快堆能增殖、嬗变，可将天然铀资源的利用率从1%提升至60%，资源可利用时间能够从百年尺度提升到千年尺度。这是很有意义的一份事业！”

  如今，中核集团正大力开展一体化闭式循环快堆核能系统（简称一体化快堆）研发。作为快堆发展的高级阶段，一体化快堆是我国核能“三步走”战略第二步的标志性项目。原子能院践行使命担当，以工程应用为导向，携手核电、核燃料循环、先进制造、基础科研等领域约50家优势单位，组建了创新联合体开展关键技术攻关，并取得多项标志性突破。

  在一体化快堆项目中，堆芯室继续发挥着关键作用。在原子能院这片沃土的滋养下，在前辈们的托举下，一批又一批新时代科技骨干如雨后春笋般破土而出、生生不息。这不仅是技术的接力，更是精神的赓续。这支充满战斗力的团队，将承载着光荣与梦想，继续勇闯先进反应堆高科技“无人区”，用勤奋与智慧照亮国家能源安全的浩瀚征途。

  （来源：原子能院;作者:张彬）