裂變人生

呂騰波

一公斤鈾-235裂變所產生的能量相當于幾千噸優(yōu)質煤炭完全燃燒的熱量。闕為民投身核工業(yè)事業(yè)35年來，也如鈾一般，以微小之軀裂變巨大的能量，助推核工業(yè)巨輪破浪前行。

1987年，中國內陸第一座大型商業(yè)核電站——大亞灣核電站，開工建設。然而就在大踏步邁向核能時代的背景下，我國卻面臨著鈾——這個重要的核燃料資源——內部緊缺、外部封鎖的棘手問題。

在物質世界中，一公斤鈾-235裂變所產生的能量相當于幾千噸優(yōu)質煤炭完全燃燒的熱量，天然鈾是國家軍民兩用戰(zhàn)略資源，是核工業(yè)發(fā)展的物質基礎。我國鈾成礦環(huán)境和開發(fā)條件尤為復雜，曾被外界認為是“貧鈾國”。我國傳統鈾礦存在“一小三差”的問題，即產能小、資源稟賦差、本質安全性差、形象差，規(guī)模小且品位不高成為鈾礦開采之痛。20世紀50年代美國和蘇聯開始主攻疏松砂巖鈾礦，以找大礦、采大礦為目標，并取得了地浸鈾資源勘查開發(fā)技術的突破。與傳統的硬巖礦床相比，這種鈾礦經濟效益顯著，環(huán)保意義突出。作為核能發(fā)展的國家隊，中核集團自20世紀六七十年代就開啟了地浸采鈾技術的探索。

就在大亞灣核電站開工建設的同一年，剛剛從天津大學化工系畢業(yè)的闕為民進入核工業(yè)第六研究所，也加入到地浸采鈾的隊伍中。不承想，這一干就是35年。

開先河，地浸采鈾實現突破

“我是很幸運的，剛參加工作就加入了地浸采鈾研發(fā)團隊，且這時我國在這方面的工作就要取得成功了?！闭勂饘I(yè)的開啟，闕為民總是用“幸運”來形容自己。

20世紀六七十年代，我國開始尋找替代傳統采鈾工藝的新方法?！耙郧拔覀儾赦櫟V一般都是把坑道挖到地下去，或者是把礦挖出地表來，但這些方法都面臨著安全性問題。后來我們開始尋找疏松的砂巖，用原地浸出采鈾的工藝，既不需要把礦石采出地面，也不需要下到井下，而是通過將化學試劑注入地下，使鈾礦與其發(fā)生反應，形成含鈾溶液，再通過抽液孔將含鈾溶液提升至地面，然后用水冶設施進行處理。”一步到位，原地完成采冶過程，并避免了安全性問題，可以說，原地浸出采鈾工藝對于品位不高的我國鈾礦資源來說是一項重大且重要的技術突破。

然而，由于技術封鎖，當時我國對于地浸采鈾技術和什么樣的資源適于地浸開采知之甚少，一切要靠科研人員自己去探索。

闕為民進入第六研究所的時候，時任所長王西文已經在全中國開展地浸采鈾技術研究近20年。從廣東河源到東北牡丹江，王西文帶著隊伍兜兜轉轉了大半個中國，地浸采鈾的試驗卻始終沒有取得成功。這都是因為地浸采鈾對于地質條件有著較為特殊的要求。首先礦石應該疏松，才能有較好的滲透性；其次礦床要有比較完整的頂底板，這樣溶液注入進去才不會產生流失。也正是因為諸多苛刻的條件限制，讓試驗工作舉步維艱。

闕為民回憶：“開始的時候他是帶著一個團隊出發(fā)的，到最后團隊的人都走光了，沒有一個人愿意跟著他繼續(xù)試驗，老先生就單槍匹馬繼續(xù)尋找適合地浸開采的鈾礦。他是我的老師，老一輩走過的彎路，吃過的苦，超越了我們的想象?！?最終，機會沒有辜負王西文的堅持，一次很偶然的機會讓他來到云南騰沖381礦區(qū)。這里曾先后有幾個部隊化工廠進行過鈾礦露天開采。經過對露天采場的仔細勘查，王西文決定在此開展地浸采鈾試驗。從1982年開始，歷經5年時間，他期盼已久的成功終于到來。

闕為民的到來正好趕上了地浸采鈾試驗的成功，也因此對于騰沖的這個地方，?至今他心里仍有著別樣的情感?！拔疫€記得那是7月我到六所報到，8月就去了云南。那時候，從衡陽坐火車到昆明要40多個小時，從昆明到騰沖又是3天，第一天到大理，第二天到寶山，第三天才到騰沖。從騰沖到我們的試驗點，是一輛拖拉機來接我們過去，20多公里的路走了兩個小時才到。這輛拖拉機也是我們平時上下班的代步工具?！?/p>

剛剛走出象牙塔就來到“真刀真槍”?的試驗現場，這群初出茅廬的大學生多有不適應。而此時的闕為民卻顧不上條件的艱苦，腦海里和心里全都被現場實踐的興奮感占據了。地浸采鈾需要24小時不停向地下注入溶液，循環(huán)往復，因此需要有人一直在現場值守。這群剛剛畢業(yè)的大學生的第一份工作就是被派去現場“跟班”3個月，熟悉整個工藝流程和操作?！伴_始的時候大家都不太理解，因為當時值班的都是工人，我們大學畢業(yè)生為什么也要去做這些工作？”然而通過3個月的現場實操，闕為民發(fā)現大家都很快成長了起來，除了跟著工人師傅親力親為地操作，現場還有各個學科的老前輩手把手地指導他們。3個月過后，他們也真正成長為合格的技術人員。而這種人才培養(yǎng)模式也成為地浸技術研究幾十年來一直保留下來的傳統?！霸诂F場，你才能最直觀地運用自己所學的知識去發(fā)現問題、解決問題。書本上的知識，如果沒有經過實踐的鍛造，是無法升華為有用的技能的。不去現場，看問題的眼界和發(fā)現、解決問題的能力也會十分有限。”

在騰沖地浸采鈾試驗取得成功后，1990年，云南地浸采鈾試驗隊建設了一個5噸規(guī)模的試驗礦山，1991年建成試車。當時，畢業(yè)僅3年的闕為民已經成為這支隊伍的技術負責人。從鉆孔的布置、施工，到地表的設施設計，以及水冶廠的設計，都是由闕為民帶領這支年輕的團隊動手完成的?！耙徽坠こ套鱿聛碚娴臅囵B(yǎng)出一個全面了解地浸工藝的人才。”

作為地浸采鈾技術理論體系的主要創(chuàng)立者，闕為民是溶浸液配方和使用方法、溶浸范圍控制、井網部署與密度確定、浸出液處理工藝技術等地浸關鍵技術的主要解決者；也是低酸酸化浸出工藝和樹脂轉型殘余硝酸根作為地浸氧化劑工藝的提出者。這些寶貴的成果在多年后，匯集為“512礦床地浸采鈾工業(yè)試驗”項目，獲得了2005年度國家科技進步獎二等獎。對于闕為民來說，與其說這是一個榮譽，不如說是一座里程碑，它凝結了20年來中國采鈾事業(yè)的艱辛發(fā)展，記錄了地浸人開創(chuàng)有中國特色的鈾資源開發(fā)事業(yè)的辛酸苦辣。

如今，這片試驗基地穿越30多年風雨即將完成歷史使命，進行退役治理。許多人回憶起那座礦山時，都親切而幽默地稱它為“地浸工藝的老母雞”——很多人才都從是這里成長起來的，很多技術都是從這里誕生的。在闕為民的心里，這里早已成為一座永遠不倒的豐碑。

“知其然”，

更要“知其所以然”

1994年，已經在地浸采鈾一線工作了7年的闕為民突然重返象牙塔。

其實在現場工作過程中，闕為民已強烈認識到地浸工藝技術是一個多學科交叉的領域?！巴跷魑乃L每次到現場就是給我們這群年輕人上課，不僅是專業(yè)，還有政治思想，他一直在想辦法培養(yǎng)我們。因為六所沒有碩士培養(yǎng)點，所以王所長就跟原子能科學研究院合作，聯合培養(yǎng)人才?！标I為民作為3名聯合培養(yǎng)碩士之一，來到原子能研究院深造。但這段經歷并不比在礦山一線輕松，因為他們是在職深造，除了上專業(yè)課，其余時間他仍然堅守著自己的工作。

盡管兼顧學習和工作讓闕為民異常忙碌，但他卻十分滿足?！拔覀儺敃r在原子能研究院上了一部分課程，在中國地質大學又上了一部分課程，這其中地質、水文和鉆探知識都有涉及，那是我原來根本沒學過的知識，對后來的工作開展非常重要。”

在實踐中發(fā)現問題，在學習中分析問題，再回到實踐中解決問題。在科學的培養(yǎng)模式下，闕為民迅速成長起來，并逐漸開闊了眼界，在許多問題的處理上總能抓住關鍵要害。1994年，27歲的闕為民成為核工業(yè)第六研究所地浸研究室主任工程師。

1996年，核工業(yè)溶浸采礦技術重點實驗室成立，作為核工業(yè)第一批重點實驗室之一，其建設從整體規(guī)劃到裝置、儀器，都沒有參考先例，“都是非標準的”，闕為民作為主任工程師，只能親自上陣，帶領大家研究、設計裝置，再委托工廠加工。“那時候因為是第一批重點實驗室，沒有什么經驗，大家都是摸著石頭過河，就這么一點點建起了實驗室?！边@個凝結著所有人心血的實驗室從此成為地浸采鈾技術的大腦，以此為基點，地浸研究開始從經驗工程逐步走向系統化、科學化工程。

“原來我們的地浸工藝其實比較粗放，我們確實能夠實現地浸工藝，能把鈾采出來，但地下的反應過程我們并不清楚，也就是說我們并不能完全掌握其中的反應原理?！标I為民舉了個例子，“在新疆做第一個地浸礦山試驗時，就有人提出，為什么鉆孔的間距是25米，而不是30米或35米？鉆孔布置的形式為什么非得是五點芯而不是七點芯？說實話，我也不清楚，長久以來，我們都是憑借經驗在做事，對其中的原理卻‘不知其所以然?！边@讓闕為民早早就在心里埋下了一個愿望——摸清地浸反應過程的原理。而重點實驗室的主要任務就是建立更精細化的地下模擬，還原地下反應過程。

這聽起來容易，做起來卻不簡單?！暗V石的地下浸出過程不是簡單的化學反應過程，而是非常復雜的耦合過程，它是化學反應動力學和地下水動力學因素雙重作用的結果，是一個典型的帶有化學反應的流動過程。”也因此，想要模擬這個過程難度極高，在建設實驗室的時候，闕為民也同步建設了幾套裝置來模擬溶液與礦石的地下反應與運移過程?；谶@項研究，闕為民開展了核科學基金項目“原地浸出采鈾地球化學動力學模型研究”，建立了開放流動體系礦石浸出化學反應動力學模型和地浸采鈾地球化學動力學模型，并在此基礎上出版了《原地浸出采鈾反應動力學和物質運移》一書，首次在國內系統闡述了地浸采鈾的反應動力學原理，開啟了地浸采鈾事業(yè)科學化、精細化、可控化的歷程。

在此書出版之前，國內尚無此領域的論著公開出版，國內外的一些研究成果也多是零散出現在學術期刊和會議錄中。“讓剛剛涉足本學科領域的研究人員和應用本領域科技成果的科技人員能夠系統地了解領域內最新的研究成果及工藝技術，?了解浸出反應動力學和溶質運移的基本原理，這就是我作書的初衷?！标I為民一如既往地不會說什么大道理，但最樸素的初衷里卻蘊含著對學科發(fā)展的大愛。

2003年，闕為民被調往核工業(yè)北京化工冶金研究院（簡稱“核化冶院”），先后擔任鈾礦地浸技術研究所主任工程師，以及院總工程師、科技委主任。隨著擔任的職務越來越高，肩上的責任越來越重，闕為民也越發(fā)感覺到要想走得更遠，需要知識來支撐。2005年，闕為民重新回到母校天津大學，攻讀化學工程博士學位。

“隨著所承擔工作的變化，我后來的工作內容不光是地浸，還有化工和冶金。我從化工專業(yè)畢業(yè)至少有20年時間了，在這方面一直沒有太大的提升，而化工領域的變化卻非?？?，所以有這樣的機會重新回到校園提升自己，克服多少困難我都想去?！碑敃r，闕為民的工作重點已經從地浸研究向化工及膜分離技術輻射。他急切地希望拓寬自己的知識面，在相關領域深扎下去。盡管那時他的科研任務繁重，還肩負不少行政管理事務，但他依然盡量擠出時間來學習。

從本科畢業(yè)后由懵懵懂懂的新人一頭扎進地浸試驗的現場，到為技術升級讀研，再到為拓寬研究視野、實現交叉互補讀博，深挖理論知識，這樣一條路是闕為民個人的成長之路，同時也映射著我國地浸技術的發(fā)展之路：在實踐中完成原始積累，在學習中探究其中原理，再以科學指導實踐。而反觀一路走來的成果，地浸技術工程也走過坎坷，終見輝煌——

地浸采鈾技術的突破，重新定義了鈾資源邊界，邊界品位從0.03%降低到0.01%，原來被認為只具潛在經濟意義的某些砂巖型鈾資源一躍成為極具經濟價值的優(yōu)質鈾資源，原來不是鈾資源的砂巖變成了可經濟利用的優(yōu)質砂巖鈾礦，推動了鈾礦地質勘查方向的重大戰(zhàn)略調整，盤活了數十萬噸難開發(fā)的砂巖型鈾資源，實現了砂巖鈾礦從低品質資源到高價值儲量，從儲量到產量的重大跨越，實現了我國天然鈾產業(yè)的重大轉型升級。

“20多年的時間，我們走過不少彎路。我們國家的砂巖鈾礦完全不同于國外大規(guī)模、滲透性好的鈾礦，呈現出小、散、貧的特點。而且我們的鈾礦滲透性低，一些礦床地下水礦化度高，對于注入的酸或堿溶液來說，可調的pH值范圍很窄，很容易堵塞地層。其間我們也請過國外專家來做，都沒有做成?；叵肫饋?，我們費了很大力氣去攻克這些難題，才有了今天的成績?！痹诨哪锓N出玫瑰，在碎石中尋找金礦，這是深埋在中國人骨子里的“艱苦奮斗”精神。闕為民作為低滲透砂巖鈾礦地浸采冶技術研究的開拓者，首次在地浸采鈾中探索和應用泡沫鉆進工藝、射孔技術、地層傷害評價技術，提出了恢復和保護礦層滲透性的方法。闕為民20多年來一直在做這樣的事，在中國鈾礦資源不斷翻番的過程中，很少有人知道背后發(fā)生過什么曲折的故事，但大地知道闕為民和他的同事們?yōu)⒃诿恳淮缤恋乩锏暮顾?/p>

乘東風，五洋資源為我用

盡管經過多年努力，我國的鈾礦資源開發(fā)技術有了質的提升，但不得不承認的是，我國鈾礦資源先天條件不足，開采難度是國外的數倍。“對我國來說，兩三萬噸已是規(guī)模較大的鈾礦，國外鈾礦資源較好的國家可以有20萬噸的體量?！狈叛凼澜缳Y源，乘著“一帶一路”倡議的東風，2013年，中核集團開始走向海外，尼日爾阿澤利克礦業(yè)股份有限公司（以下簡稱“阿礦公司”）成為我國第一個控股開發(fā)的海外鈾礦企業(yè)。而闕為民作為阿礦公司的副總經理，在年近半百的年紀漂洋過海來到生產一線，完成了首個海外鈾礦的拓荒之旅。

這是一段艱苦到令人難忘的歲月。

阿礦地處撒哈拉沙漠邊緣，常年高溫炙烤，一半時間沙塵暴肆虐。雪上加霜的是，除了自然條件惡劣，當地安全局勢也很不穩(wěn)定，出門辦事都需要當地駐守部隊護送，“前后兩輛車護送，車上還得架著機槍”。

接到調令時，闕為民的父親正處于癌癥晚期，家里人都希望他能留下。但闕為民知道自己有不得不去的理由，作為第一個海外鈾礦項目，阿礦當時已走到危機重重的邊緣：尼方員工罷工導致生產停頓，人心渙散、設備嚴重老化、采剝嚴重失衡等不利局面，急切地等待一位強有力的領導人力挽狂瀾。

臨行前，闕為民來看望病榻上的父親，他握著父親干枯的手，不舍地凝望著。父親安慰他放心去工作，自己再撐兩三年不成問題。但闕為民心里知道，這一別可能就是永別了。在他趕赴阿礦一個月后，老父親與世長辭。

失去親人的痛苦以及腎結石復發(fā)的疼痛，都沒有讓闕為民停下過一天的工作。在所有人心里，他是個名副其實的工作狂人。從露天礦、水冶廠，到電廠、機修廠，所有生產單位的情況他都了然于心，哪里最苦，哪里最累，哪里就有他的身影。白天在一線忙碌，晚上再針對生產情況召開會議、處理公文，闕為民在阿礦的4年像一只旋轉不停的陀螺，他用最快的時間做出了令人交口稱贊的成績：在他的帶領下，兩座鈾礦實現順利轉場，工期大大縮短，有力扭轉了生產的不利局面；他根據阿礦的經營發(fā)展格局，進一步強化了生產制度建設，組織人員重新編排了《水冶生產管理制度》《礦山地質技術管理規(guī)定》《露天采剝作業(yè)規(guī)程》，建立了有效的激勵約束機制，確保了各項工作落實；同時由于國際市場鈾價低迷，闕為民下大力氣尋找經營管理、生產流程及工藝等的薄弱環(huán)節(jié)，提高產能、降低單耗、科學挖潛，最終取得經營成本較以往降低近30%的成績。

4年時間，闕為民圓滿地完成了這張答卷，付出了多少、犧牲了多少，他從不提起，就像他過往生命中最稀松平常的4年。然而他身邊的人都清楚地知道，他這4年沒日沒夜的付出，為國家換來的是一座成熟的儲備鈾礦，這份沉甸甸的成果勝過千言萬語。

膽氣足，把脈核工業(yè)未來

2015年1月，為科技工作者召開的盛會在人民大會堂隆重舉行。中核集團核工業(yè)北京化工冶金研究院等單位的“CO2和O2原地浸出采鈾工藝技術研究與工程應用”項目獲得國家科技進步獎二等獎。

這是繼“512礦床地浸采鈾工業(yè)試驗”后，北京化工冶金研究院第二次獲得這一獎項。運用CO2+O2浸出的技術誕生于新疆吐哈盆地的十紅灘礦（738礦）床地浸現場。當時礦床的含礦層化學結垢和鉆孔堵塞非常嚴重，超出了試驗人員的想象，小碗口粗的溶液管道只剩下小指頭粗細，酸堿法試驗均告失敗。國外技術專家團隊被邀請來攻關，一晃3年，仍不盡如人意。一時間，如何用較低的成本開采738鈾礦床成了一項世界性難題。最后，是核化冶院的研究人員嘗試使用CO2和O2進行地浸采鈾，取得了CO2和O2原地浸出采鈾和浸出液處理工藝等重大技術體系的創(chuàng)新和理論突破。

這項技術的突破可謂中核集團發(fā)展過程中的一段縮影。作為支撐我國鈾資源行業(yè)發(fā)展的中流砥柱，中核集團經歷了數不清的艱辛，才贏得了如今與國際領先水平并跑、局部領跑的局面。“從資源的特點、技術的復雜程度、技術的水平，以及理論體系來說，我覺得我們比國外要更加好，特別是針對我們這種資源條件，對國外來說很多是很難開采的，所以說在地浸采鈾方面，無論是精細化程度，還是技術水平，我們應該都是走在前列的?！?/p>

2019年，由中核集團骨干科研、設計單位——核化冶院、核四院整合而成的中核集團公司在北京市成立，實行“三塊牌子、一套人馬”運行管理模式。秉承兩院60余年發(fā)展的優(yōu)良傳承和“四個一切”核工業(yè)精神（事業(yè)高于一切、責任重于一切、嚴細融入一切、進取成就一切），積極推進兩院資產、人員、資質、業(yè)務等資源融合，形成了科研-咨詢-設計-工程一體化業(yè)務能力，市場涵蓋天然鈾、共伴生放射性資源、核技術應用、核設施退役及“三廢”治理、安全環(huán)保、分析計量、醫(yī)藥化工、民用建筑等領域。

“從開采到提取分離，我們的業(yè)務范圍已經覆蓋了整個產業(yè)鏈，這樣的成績來之不易，是幾代人接續(xù)奮斗的結果?！闭f起中核集團的發(fā)展，闕為民既感慨又自豪，他經歷過這一路的坎坷，也收獲了一路的風景，如今，面對著越來越龐大的隊伍，他的任務就是培養(yǎng)人才，傳好自己手中這一棒。

如同自己當年在現場成長起來一樣，?闕為民喜歡在實踐中培養(yǎng)青年人才。定期的交流與報告必不可少，該壓的擔子也要壓?！绊椖康陌才派希瓌t上老同志就不要當項目負責人了，老同志可以去做技術指導，要多給年輕人機會。我們曾經也是這樣成長起來的?！奔冉o年輕人壓擔子，又給足他們自由發(fā)揮的空間，這樣的機制和氛圍讓團隊中的年輕人迅速成長起來，梯隊的年齡分布健康合理，團隊發(fā)展后勁?十足。2021年，闕為民帶領的團隊先后獲得了核能行業(yè)協會創(chuàng)新團隊獎和中核集團的創(chuàng)新團隊榮譽。

隨著“雙碳”時間表的推進，如今中核集團又將目光投向了深藍。近年來，隨著能源緊缺及清潔核能應用的普及，海水提鈾技術研究在國內外越發(fā)火熱起來。根據科學家的估算，海洋中大約有45億噸鈾，是陸地鈾資源的1000倍。然而這個看似龐大的數字跟海水總量相比不過是滄海一粟——大約30萬噸海水才能夠提取出1公斤的鈾。這項“大海撈針”般的難題至今仍難以有效破解，作為核工業(yè)龍頭企業(yè)，中核集團有著幾十年的深耕積累，也自覺扛起了牽頭主導這項工作的大旗。

中核集團牽頭建立了海水提鈾海試平臺，“所有從事海水提鈾研究的科學家都可以到我們這個平臺上來做試驗。集團還在籌措資金來建立一個海水提鈾的創(chuàng)新基金，吸引大家來做這項工作。我們實際上也是抱著一種開放的心態(tài)來做這個事，大家一起來促進，我們也制定了海水提鈾的發(fā)展路線圖，‘十四五期間實現公斤級的海水提鈾，爭取到2035年實現噸級提鈾”。

基于這一海試平臺，中核集團聯合國內多家高校和科研院所，發(fā)起成立了天然鈾的海水提鈾創(chuàng)新聯盟，目前已有27家單位。“我們?yōu)槭裁匆鲗н@件事？因為現在關于材料吸附性能的報道五花八門，沒有一個統一的標準，我們想建立一個統一的評價標準，大家都在一個同樣的尺度上來做評價，這樣更有利于學科和產業(yè)的整體發(fā)展?！?/p>

除了海水提鈾的超前部署，未來，闕為民的核心工作仍在地浸采鈾上，作為第四代鈾礦采冶關鍵技術研究與示范（第一階段）副總設計師，第四代鈾礦采冶技術的藍圖在他和團隊的努力下已徐徐展開?！暗谒拇櫟V采冶技術有四層含義：一是采礦環(huán)境再造，通過環(huán)境改造提高滲透性能，將原本不利于開采的環(huán)境變?yōu)槔陂_采；二是高效的提取分離技術，實現礦床的綜合回收利用，既要高效，又要綠色環(huán)保；三是智能化，實現遠程控制，使礦山無人值守；四是近零生態(tài)，也就是盡可能減少廢水廢渣，做到近零排放，實現循環(huán)利用。”

隨著新命題的提出，闕為民又忙碌了起來。從當年一窮二白，到如今站在世界前沿直面技術風向，闕為民心里生出了更多底氣。鈾，這個在地球誕生之前，甚至早在太陽存在之前，就存在于宇宙中的元素，是大自然送給地球的禮物。而用好這份饋贈，就是闕為民的使命。如今，縱然白發(fā)漸生，但當年的少年志氣仍在，以鈾為利器，托起共和國核工業(yè)的夢想已不再遙遠。

（責編：李白薇）