تعتمد الطاقة الشمسية على ضوء الشمس، وتحتاج الطاقة الكهرومائية إلى تدفق المياه، أما مصدر الطاقة للطاقة النووية فهو مكونات الوقود النووي. يتم تغليف كريات ثاني أكسيد اليورانيوم في أنابيب من سبائك الزركونيوم لصنع قضبان الوقود، ثم يتم تجميع المئات من قضبان الوقود بدقة لتشكيل هيكل متكامل وقوي، لتتشكل بذلك وحدة الطاقة النووية - مجموعة الوقود.

لفترة طويلة، اعتمدت مكونات الوقود النووي في الصين فقط على تحويل التكنولوجيا الأجنبية، دون حقوق ملكية فكرية مستقلة، وكأنها تخنق من حلقها. في عام 2010، تم إطلاق مشروع البحث العلمي الرئيسي لمكونات الوقود النووي من سلسلة CF الخاصة بمفاعل هوالونغ واحد التابع لمجموعة CNNC، مما فتح الطريق أمام الابتكار الذاتي في مجال الوقود النووي لمدة تقرب من عقد من الزمن.

العالم الرئيسي لمجموعة CNNC والمصمم العام لوقود CF، جياو يونغجون: تطوير وقود سلسلة CF هو نموذج نموذجي لـ "القطاع يطرح الأسئلة، والعلم يجيب". ينشأ خلفية تطويره من الحاجة الملحة لوجود وقود قابل للاستخدام عند تصدير محطة كهرباء هوالونغ واحد النووية. لهذا، نظمنا فريقًا بحثيًا من أكثر من 500 شخص، خاضوا صعوبات استمرت لعقد من الزمن، ونجحنا في تطوير مجموعة وقود ذات ملكية فكرية مستقلة، مما ضمن تصدير محطة هوالونغ واحد النووية في الوقت المحدد.

على المستوى التقني المحدد، أدى تصميم شبكة تثبيت مجموعة الوقود إلى تحسين ملحوظ في القدرة الحرجة للمجموعة، ليصبح أحد الإنجازات البارزة في التطوير. بالإضافة إلى ذلك، أدى التطوير الناجح لمادة سبائك الزركونيوم N36 إلى تمكين مجموعة الوقود من تحقيق حرق أعمق. تلك الاختراقات في التقنيات الرئيسية عززت بشكل شامل أمان وموثوقية واقتصاديات مجموعة الوقود.

يعتبر تطوير سبائك الزركونيوم من أصعب المراحل في تقنية الوقود، حيث كانت الصين سابقًا تستورد التكنولوجيا الأجنبية فقط وتقوم بالتصنيع وفقًا للرسومات. منذ إطلاق البحث العلمي لتقنية التحضير الهندسي لسبائك الزركونيوم N36، استغرقت مجموعة CNNC 8 سنوات، ومرت بـ 6 مراحل رئيسية من التحديات التقنية، لتتغلب على سلسلة من التقنيات الرئيسية مثل الصهر بالفراغ للسبيكة، والبثق المنتظم لأنبوب الفراغ، ودرفلة الأنابيب عالية الدقة، مما مكنها من إتقان تقنية التحضير الهندسي الكاملة لسبائك الزركونيوم N36 بملكية فكرية مستقلة.

العالم الرئيسي لمجموعة CNNC والمصمم العام لوقود CF، جياو يونغجون: تمتاز سبائك الزركونيوم بمزايا بارزة، مثل انخفاض مقطع امتصاص النيوترونات، مما يحسن فعالية استخدام النيوترونات؛ بالإضافة إلى خصائصها المناسبة لمقاومة التآكل والأداء الميكانيكي، وهذه الخصائص هي الأسباب الرئيسية التي جعلتنا نتبنى سبائك الزركونيوم كمواد التغليف لمكونات الوقود.

نقوم باستخراج رمل الزركون، ونصنع منه إسفنج الزركونيوم، ونضيف تركيبات السبائك مثل النيوبيوم والقصير والحديد، ثم نصهره إلى حبيبات سبائك وسائط، ونضغطها إلى كتل كهربائية، ونضعها في فرن الصهر لتحويلها إلى سبائك، ثم بعد عمليات التشكيل بالطرق، والبثق، والدرفلة، تتشكل أنابيب من سبائك الزركونيوم.

في البداية لم تكن هناك خطوط إنتاج متخصصة لسبائك الزركونيوم في الصين، وكل خطوة كانت تُجرى في مصانع مختلفة. مثال على ذلك عملية الحمضية: كانت الظروف سيئة لدرجة أن البخار المتطاير كان يحجب رؤية الوجوه عن بعضها، وفي الصيف كانوا يعملون وصدورهم عارية. خلال هذه العملية، أعتقد أن ثقافة وتقاليد الصناعة النووية لعبت دورًا كبيرًا بشكل غير مرئي. الآن، مجموعات وقود سلسلة CF تم تطبيقها في مفاعلات هوالونغ واحد ووحدات M310.

في 24 نوفمبر 2018، تم تسليم الدفعة الأولى من أنابيب سبائك الزركونيوم N36 بنجاح، باستخدام وقت لا يتجاوز ثلث الوقت الذي يحتاجه المنافسون الدولي لإنتاج منتج مماثل. حتى الآن، تجاوزت القيمة الإنتاجية التراكمية لمجموعات وقود سلسلة CF 7 مليارات يوان، وتم تصديرها إلى باكستان، مما أكد موثوقية وتقدم النتائج المستقلة من خلال التطبيق الفعلي.

العالم الرئيسي لمجموعة CNNC والمصمم العام لوقود CF، جياو يونغجون: CF هو اختصار لـ China Fuel Assembly،كنا نريد دائمًا تسميته باسم صيني جميل، وهذا العمل مستمر الآن. يجب أن نقول،الإمداد الذاتي للوقود النووي هو علامة أساسية على تحول بلادنا من دولة نووية كبيرة إلى دولة نووية قوية.

حاليًا، يستمر تطور الوقود النووي، كما أن طاقة النووية في بلادنا دخلت مرحلة تسارع، والاهتمام العالمي بالطاقة النووية ينمو تدريجياً. لذلك، لا تزال صناعة النووية تطرح علينا تحديات، وتطالبنا باشتعال أعلى، أمان أفضل، وموثوقية أفضل، وسنواصل تقديم الحلول.