在山東榮成，我國三代核電自主化標志性成果“國和一號”（大型先進壓水堆CAP1400）示范工程正在穩(wěn)步推進中。其采用“非能動”安全設計理念，單機電功率達到150萬千瓦，代表目前全球最先進的核電技術水平，也是中國核電自主創(chuàng)新邁出的關鍵一步。
“國和一號”的安全性較上一代核電廠顯著提升，其大量放射性釋放到環(huán)境的概率比二代核電技術低1~2個量級。而回望概念設計之初，新技術路線和高功率目標也意味著極高的挑戰(zhàn)，一系列制約之下還未開展設計的安全殼系統(tǒng)，曾一度成為“國和一號”概念設計定型的關鍵因素之一。在攻堅克難的荊棘之路上，活躍著一位年輕的科技新秀。
她便是如今的國家電投上海核工院堆芯設計所副所長張迪。2007年從清華大學本科畢業(yè)，張迪在接下來的碩士研究生階段便參與到核電廠安全研究之中，此后十余年時間從理論到試驗，充分支撐“國和一號”容量定型和安全驗證，守住放射性與公眾隔離的最后一道屏障。
張迪工作照。本文圖片均為 受訪者 供圖
攻堅克難，闖無人區(qū)
張迪進入上海核工院開始碩士研究生學習時，AP1000引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，正如火如荼。“國和一號”的堆芯設計和主回路系統(tǒng)已初具雛形，但安全殼系統(tǒng)還未開展設計。由于外方拖延不提供專用分析軟件，而非能動系統(tǒng)設計流程復雜度遠遠超過傳統(tǒng)能動系統(tǒng)，安全殼容量論證成為制約“國和一號”概念設計定型的卡關因素。
從AP1000的引進吸收到CAP1400的自主創(chuàng)新，技術探索的邁進是跨越式的。我國自主化三代核電技術的開拓逐漸深入“無人區(qū)”，安全殼已然是其中的重大挑戰(zhàn)之一。
在導師的鼓勵和指導下，張迪針對“大型先進壓水堆非能動安全殼傳熱特性”進行扎實的研究，從機理現(xiàn)象、分析工具到設計流程，一切都是全新的，張迪只覺得自己扎進了資料的“海洋”。
從宿舍到辦公樓只有短短的200米距離，她每天一大早到辦公室，夜里值班人員“趕人”才回宿舍，全身心撲入其中。張迪的心中只有一個念頭——要盡快攻克這個“無人區(qū)”。
在終于拿到技轉軟件后，她第一時間復現(xiàn)原有結果，驗證自學掌握的分析技術的正確性，并針對“國和一號”安全殼結構初步方案開展全新建模，對事故后安全殼響應以及相關系統(tǒng)的行為特性開展深入研究，開展大量特殊現(xiàn)象研究和敏感性分析，為“國和一號”概念設計階段安全殼相關設計方案定型起到了重要作用。
碩士畢業(yè)正式入職上海核工院后，張迪繼續(xù)深入?yún)⑴c三十萬千瓦核電廠、CAP1000、“國和一號”等核電廠事故分析、質能釋放、安全殼響應分析和程序適用性論證等工作，很快就成長為獨當一面的專業(yè)技術骨干。
非能動安全殼冷卻系統(tǒng)（PCS）試驗課題是“國和一號”型號研發(fā)中的三大非能動安全系統(tǒng)驗證試驗之一，對試驗的定位是不僅要滿足“國和一號”設計和安全評審要求，更要超前于設計，兼顧基礎理論研究及后續(xù)堆型研發(fā)，頂層目標要瞄準國際領先。
面對更高的試驗目標，面對先進性和可達性之間沖突時的掙扎，張迪和團隊經(jīng)過反復推敲，最終完成了國際首個具備比例模擬安全殼系統(tǒng)瞬態(tài)特性能力的綜合性能試驗等6個試驗項目，開展近700個工況試驗，充分支撐“國和一號”容量定型和安全驗證。
張迪在核電項目建設現(xiàn)場
守護核安全，“百萬無一失”
核安全是核電發(fā)展的生命線。作為一名核安全的守護者，時時刻刻要具備安全意識，識別風險、控制風險，確保“百萬無一失”。
從理論到試驗再到現(xiàn)場建設，問題會不斷出現(xiàn)。張迪說，現(xiàn)場的問題會有千千萬萬，每一個都需要以安全為第一準繩，又盡可能保證對現(xiàn)場影響最小。這是很考驗智慧的事，每一個專業(yè)都有各自的安全性要求，常常要通過深入的溝通，在夾縫里找一個合理的方案。
而在試驗過程中，張迪時刻保持著工作的高標準、嚴要求。
記得開展第一次安全殼臺架試驗時，剛開始拿到手的試驗大綱只有二三十頁，而在張迪看來，僅有原則性描述無法真正指導試驗。核電廠運行需要考慮種種預案，高溫高壓條件下的大型熱工水力試驗臺架也需要詳盡的指南，臺架比例設計依據(jù)、系統(tǒng)操作方法、風險控制管理、數(shù)據(jù)傳輸流程等方面都應該有清晰的交代。
張迪與團隊成員討論技術問題
于是，張迪和團隊不斷同試驗承擔方溝通迭代，最終將這份大綱擴充到了二百多頁，這也成為后續(xù)其它試驗的一個極佳樣本和參考案例。
試驗中，用于驗證的安全殼相比最終實體按1:8比例設計，直徑5米多，高度9米多。為了模擬“國和一號”極限事故工況下等比例的蒸汽噴放量，試驗臺架選在了一個60萬千瓦的火電廠之中，將火電廠產(chǎn)生的高能蒸汽引出作為試驗的蒸汽源，噴入安全殼。
為了確保試驗過程的安全性，張迪帶著團隊在現(xiàn)場臺架里逐一核對各個參數(shù)，再用多個程序建模相互校驗開展預分析。更進一步，為了確保實際過程萬無一失，還在安全殼上增加了冗余的泄壓裝置，來確保安全。
在同事看來，這是張迪在工作中識別風險、控制風險的典型細節(jié)。不把風險變問題，同事說，張迪是將核安全的意識刻到骨子里的。
到祖國最需要的地方去
本科入學時，張迪對核事業(yè)的了解還很有限，工程熱物理專業(yè)也是調劑的結果。張迪把這稱為有些戲劇化的命運安排，而如今核安全已經(jīng)成為她堅持奮斗的畢生事業(yè)。
張迪的筆記本上寫著“到祖國最需要的地方去”。
“到祖國最需要的地方去。”在清華大學本科生學習階段，工程熱物理專業(yè)“兩彈一星”功勛老學長們用實際行動闡釋的這句話就給她打上了很深的烙印。而后來她逐漸明白，這句耳熟能詳?shù)脑捴傅牟灰欢ㄊ俏锢硪饬x上的“地方”，重要的是去做祖國需要的事，很多需要攻堅克難的事業(yè)，不論地理位置在哪，都是祖國最需要的地方。
在“國和一號”安全殼的研發(fā)設計過程中，張迪和團隊的目標是設計出在各種事故工況下都能有效防止放射性物質向環(huán)境泄漏的安全屏障。達成這項使命，于她而言是“很光榮、很自豪的一件事”。
投身核事業(yè)，參與核電廠安全設計研究的十余年時間里，張迪也在快速成長。從剛進院的新員工，到課題外協(xié)負責人、子課題負責人，再到獨立承擔“國和一號”國家科技重大專項科研課題負責人。
現(xiàn)階段，張迪和團隊正在從事反應堆堆芯污垢風險分析軟件的開發(fā)，旨在研究燃料包殼長期運行條件下的腐蝕產(chǎn)物污垢沉積風險，為未來功率更高、換料周期更長的核電新型號安全經(jīng)濟運行提供技術保障。核電設計專業(yè)軟件自主化是我國核電事業(yè)向前發(fā)展的必需，既能更好地指導后續(xù)電廠設計，又有利于自主技術走出國門。
上海核工院堆芯設計所合影
未來，上海核工院還會研發(fā)建成更多不同型號的核能應用裝置，會對安全性不斷提出更高的要求，而張迪和團隊也將持續(xù)攻堅。站在國家使命面前，張迪表示，腦子里的想法變成筆頭的文件，再一步步落實到工程，建出能發(fā)電、供暖、滿足不同場景需求的綜合能源供應體，這個過程帶來的充實和成就感是她的幸福感構成當中很高的一項。
核電事業(yè)并非一個人的事，而是一群人的事。張迪覺得需要更多有志青年參與其中一起努力，在創(chuàng)新的方向上承擔國家使命。在她看來，一個團隊就像一個戰(zhàn)壕里的戰(zhàn)友，而每一次經(jīng)歷考驗都能夠收獲成長、鍛造精神，團隊才能走得更遠。