原子是组成单质和化合物的最小微粒，原子的核心部分称为原子核，由质子和中子构成。原子能即原子核能，是核结构发生变化时放出的能量。在实用上指重核裂变或轻核聚变时所放出的巨大能量。
之所以用“巨大”来形容，是因为物质所具有的原子能比化学能大几百万倍以至一千万倍以上。举例来说，如果能让1千克铀235的原子核全部分裂成碎片（裂变），则它可以释放出相当于2700吨标准煤完全燃烧所放出的能量。
这种能量如果能够为人所用，将会从根本上扭转目前能源资源短缺的局面。
玫瑰虽美，也有利刺。
核能就像莎翁笔下《驯悍记》中的凯瑟丽娜一样，拥有财富和美貌的同时，也有一副骄纵的傲骨。这种巨大的能量并不温顺。人们提到核能，直观反应便是“辐射”。自1951年人类利用核能发电以来，核电在各种能源中已经具备很强的经济竞争力，然而，一提到“三里岛”、“切尔诺贝利”、“福岛”这些名字，“辐射”的阴云始终笼罩在人们心头。
为驯服这个有些“桀骜不驯”的“家伙”，让它安全稳定地为人们提供能量，清洁高效地服务于“美丽中国”的梦想，于是便有了“大型先进压水堆与高温气冷堆电站”这一国家重大专项。国家核电技术公司与清华大学兵分两路，分别就先进压水堆和高温气冷堆展开攻关。
如今“十二五”进程将半，攻坚进程如何？本刊记者带着这些问题采访了国家核电技术公司重大专项办公室范霁红主任。
范霁红主任在三门AP1000首堆安全壳内
安全是生命线，放射性不全是污染
记者：提到核，我们大家首先想到的是安全，这样的认识是否全面？您认为大众对于核的认识还需要在哪些方面加以深入？
范霁红：安全至上，安全是生命线。对核电来说更是如此。
因为核科学的特殊性，对公众来说很有神秘感。而且与汽车、食品等行业不同，核电离公众较远。大家虽然用电，但是对于电是从哪来的并不会在意，用了核电也不知道。另外，核电行业不大，科技密集、资金集中，参与的人并不多，方方面面的原因造成人们对于核电的了解不多。
从核电发展来讲，大的项目建设必须要得到公众的参与和认同，这是必然趋势，所以对核的科普非常重要，使大家对核的基本特点有一定认识。
我国的能源结构和发展现状决定了发展核电是必然选择，因为作为一种安全、清洁、高效、可靠的能源，核能可以更好地解决中国能源需求。
应用核电最重要的一点就是要控制危害的产生。核电有潜在危害，但妥善管理后，能够得到好的应用。人类对电的利用也是建立在妥善管理其危害的基础上的。
记者：放射性污染离我们的日常生活是否很遥远？日常人们接触到的放射污染有哪些，应如何避免？
范霁红：你这个词用得不好，不能一说“放射性”就是“污染”。
大家怕核最怕放射性。其实放射性无处不在，空气、水、土壤，我们吃的食物、住的房屋，乃至人的身体都存在着放射性元素，每天参与代谢。
实际上，人与放射性密不可分，人类的进化就是因为基因突变，在基因突变基础上优胜劣汰，而突变主要是因为放射性。另外我们所有的能源都来源于太阳，太阳不停地进行核聚变，才为我们提供了能量。
放射性无处不在，但要控制高水平放射性物质危害人和环境，放射性太高会危害人的健康。不注意的话，在有些情况下会遭受比正常生活高的放射性：坐飞机时减少了大气层的保护；装修时选了不好的地砖，比如大理石、花岗岩；去医院做X光检查等。但只要这些不是经常性的，就都在人们能承受的安全标准范围内。安全标准一般会比人体实际能够承受的量留有两个数量级的余量，所以稍微过量也不用太担心。
不是不搞核电，放射性就不存在。核是危险的东西，但是管理好了，就能够很好地利用。
巨人肩头的起步和跨越
记者：我们了解到，您所致力的“大型先进压水堆与高温气冷堆电站”国家重大专项，“十二五”期间重点实施的内容和目标分别是：突破先进压水堆和高温气冷堆技术，完善标准体系，搭建技术平台，提升核电产业国际竞争力。现在“十二五”进程将半，这一目标进行到哪一阶段？
范霁红：“大型先进压水堆高温气冷堆核电站”重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》确定的16个国家科技重大专项之一，也是我国建设创新型国家的标志性工程之一。其中，先进压水堆由国家核电牵头实施，高温气冷堆由清华等单位牵头实施。目前，两个分项都取得了很好的进展。
范霁红主任（右）与郑明光总师讨论主设备检修问题
压水堆重大专项的目标是在消化、吸收、全面掌握我国引进的第三代核电AP1000先进技术的基础上，通过再创新，开发形成具有我国自主知识产权的、功率更大的大型先进压水堆核电技术品牌。
在压水堆重大专项立项之前，我国跟美国签订了AP1000的技术引进合同。引进以后，经过专门安排、系统策划进行消化吸收。希望能够通过型号带动人才、设施和标准体系的建设，搭建技术创新平台，从而具备持续创新能力，使我们引进以后不再落后。因此消化吸收是非常重要的。
2007年以后，对AP1000设计、建造到设备制造技术进行了系统的消化吸收。
在设计方面，国产化的AP1000即CAP1000标准设计已经完成，并具备国产化的能力；在设备制造方面，通过国内众多设备制造企业的积极参与，关键设备的设计制造技术也得到了全面的消化吸收。我们在引进技术的同时，购买了美国西屋公司核岛的设计和部分关键设备，建成自主化依托项目4台AP1000机组。针对依托项目逐步实现设备自主化：从第一台到第四台，设备自主化程度由30%多提升到了接近80%，从第五台机组开始，所有的主设备都可以在国内制造。在建造方面，我们率先在世界上实践了模块化的建造，获得大量的经验反馈并掌握了技术。此外，我们还通过依托项目与美国公司一起实施开拓性工作，完整掌握了先进的核电建设管理技术。在这个过程中，积极应用国际先进的标准，参与国际标准组织并形成了中国的话语权。
目前，消化吸收已经基本完成。在这个过程中，在国内建立起具有创新能力的核电设备材料的供应链，具备设备材料研制、测试验证、设备鉴定等方面能力。同时，国家核电又搭建起让国内设备材料走出去的平台，使国内的设备材料制造厂商能够通过我们走出去。
第二个重大任务是自主创新。要在“十二五”期间，完成CAP1400技术开发，并且开始示范工程建设。我们在2010年年中，完成了CAP1400的概念设计，并通过了国家能源局的评审。2011年完成CAP1400的初步设计，目前正在评审，预计会顺利通过。同时，能源局已经颁发了示范工程开展前期工作的通知，核安全局也正式受理CAP1400示范工程的初步安全分析报告、环境影响报告和厂址安全分析报告，并且已经开始了审评工作。示范工程厂址确定在山东石岛湾，与高温气冷堆在一个地方，目前正在征求公众意见。相应的科研试验工作正在积极进展中，与安全相关的所有的关键试验预计今年完成，设备研制也取得积极进展。
我们初步确定的目标是在2014年开工建设示范工程。目前，各项准备工作正在朝这个目标推进，虽然面临很多挑战，但是我觉得这个目标可以实现。
记者：核电重大专项这几年取得了巨大成绩，使我国在引进、消化、吸收的基础上，站在了世界核电技术的前沿。请您为我们详解一下这一项目取得的具有代表性的创新成就。
范霁红：引进消化吸收的完成，使我国不管设计、制造、建造，都站在了世界的前列，同时，我们开发的CAP1400是对AP1000的改进和提升。AP1000在2007年是当时世界上最先进的可以商业应用的核电站机组，我们在这个基础上改进，是站在巨人肩膀上的一个起步。
目前，CAP1400在安全性、经济性、可靠性方面，是综合性能最优秀的核电站，具有相当的竞争力，可以作为我们国家的一个品牌，向国外推广。
2010年韩国在阿联酋的核电站招标中中标，两台核电站应用APR1000，整个合同金额400亿美元。这一消息引起中国高层高度关注，也使我们深受触动：我们为什么没有拿到合同？
现在，我们有了自己的技术和设备。可以说，核电设备代表了机械设备最高端的领域，能实现出口非常了不起。核电设备走出去，标志着中国的出口产品构成方面，高端产品增加了很大的一类。这是中国出口转型升级的新阶段。
谈到有代表性的创新，在CAP1400的设计制造过程中，例子很多。不管CAP1400反应堆、蒸汽发生器、主泵、仪控系统，还是COSINE软件开发，都非常有代表性。
做最新的东西，能借鉴的东西很少，必然有挑战性，我们遇到了方方面面的困难。在技术上遇到困难，找到关键环节至关重要。关键环节在重大系统中牵一发动全局。
我们开始遇到最大的困难，是如何把CAP1400（容量）做上去，并使它的参数优化。制约因素是由于钢制安全壳直径不能放大，一旦增加厚度，就会超过规范。针对这个问题，我们想了很多办法，最终，通过试验证明，可以通过计算机控制电加热板实现现场整体热处理，我们就有了放大安全壳直径的基础，使整个核岛的布置可以优化，设备可以放大。可以说，这个突破带动了很多其他突破。
核电站要求高质量高可靠性，很多要求达到了制造业的极限。这一方面需要在研究手段和研究方法上突破，另一方面，要求在管理上非常严细。
蒸汽发生器的研制，使用国产的分离器和干燥器，蒸汽品质也做到了更高，很了不起。主管道、钢制安全壳的制造，是挑战极限。CAP1400的反应堆保护系统，是世界上最先进的，主泵与AP1000相比也进一步放大。这些都是非常具有代表性的创新。
还有，我们为了提高走出去能力，自主开发了核心技术分析的软件包COSINE，具有强大的功能，也是我们具有自主知识产权的核心技术。
创新就会带来风险，核电技术开发控制风险的要求，就是除了详尽的分析，还必须进行试验或实际的验证。
抓住关键，具备开放合作精神，凝聚大家智慧，这是我们奉行的团队协作精神。
短暂驻足是为了更好地前进
范霁红（右五）与美国律所交流知识产权问题后合影
记者：重大专项有没有对放射性废物和核电站乏燃料后处理开展相关研究？
范霁红：核电站有多种形式，放射性废弃物也有多种存在形式。所有现在的核电站对于废弃物的处理都有安排。如果是气体，则用吸附剂、过滤器等将放射性吸附住，变成固体再处理；如果是液体，则要用蒸馏或离子交换的方法，一般是用树脂把它吸附住；至于高放射性的东西，全世界目前通行的做法是暂时储存，未来，可能会将它的放射性通过嬗变进行有效利用。
在福岛核电站事故之后，有核电站的国家都从中吸取了教训，对乏燃料冷却更加关注，确保乏燃料在任何事故情况下都得到冷却，不至于因为乏燃料冷却不足导致熔毁。
记者：核科学技术的发展和核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一，但是两年前日本福岛核泄漏事件使各国在核能的发展上有了重新考量。您怎么看待福岛核泄漏事件对我国核能应用和核安全带来的影响？这一事件对于正在进行的核电项目，特别是“大型先进压水堆与高温气冷堆电站”这一重大专项有无影响？
范霁红：福岛核电站事故使我们更加关注核电站安全。
事故之后，我们的项目暂时停下来，在重新审视评估的基础上向前迈进，现在是在更高的标准上推进。
人们对于核电站的安全认识是一个逐步的过程，上世纪50年代刚刚利用核能时，人们没有觉得安全是很大的问题，各国建设的积极性很高。三里岛事件以后，美国建立了核电站的安全机制。切尔诺贝利事故发生后，全世界核安全理念得以深化。过去20年，人们对于安全的认识不断提高，此次危机，使人们对于核电站安全有了进一步的新认识。
福岛核泄漏，让我们对核电安全问题有了更深刻的认识，安全标准可能要提高，要考虑极端小概率事件。安全措施、安全管理要求更加全面，对今后核电安全发展有益。
我们现在核电站新的理念：一是要采取措施，应对可能出现的灾难；二是即使发生了严重事故，也要把放射性包容进去，使它不影响环境，这是兜底方案。
虽然在事故之后等了一等，但是它让我们的核电发展路线更加优化。
一个国家要成为大国、强国，它的高技术产业必须在世界上领先。我国重大专项安排的也都是这些战略性产业。核电产业的提升，将带动整个制造业水平提升一大步，对调整经济结构将起到重要支撑作用。
范霁红主任在国际核电前沿论坛介绍CAP1400
范霁红，国家核电技术公司重大专项办公室主任；毕业于北京大学技术物理系，获博士学位，长期从事核电、核燃料循环和核技术应用研究，2007年负责大型先进压水堆核电站重大专项的组织管理。