在能源变革与“双碳”目标的时代背景下,核能正重新被世界以新的目光审视,它不仅是清洁能源体系的重要组成部分,更是科技创新和标准体系建设的前沿阵地。深圳大学物理与光电工程学院副院长、中国核能与安全高等研究院副院长王吉浦长期致力于核反应堆物理、高精度数值模拟、核设施退役以及核能标准化研究,是我国参与国际核标准制定的青年代表之一,并荣获“IEC优秀青年专家”称号。近日,围绕核标准体系建设、国际化合作、核能与生活等话题,本刊记者对王吉浦进行了专访。
“核工程的魅力在于它连接了物理科学的深度与工程应用的广度。”这是王吉浦谈到自己职业选择时最常说的一句话。他本科毕业于哈尔滨工程大学核科学与技术专业,后获美国密西根大学全额奖学金攻读博士学位。在美国求学期间,专注于核反应堆物理高精度数值模拟方法验证研究,参与美国能源部及国家实验室多个重点项目,在核燃料标准研究方面积累了早期经验。博士毕业后,他加入美国EnergySolutions公司,从事核工程实践及核设施退役相关工作。2021年,他毅然回国,投身深圳大学的核能研究与教学工作,并主导核能与标准化相关研究。
王吉浦深知,标准化是核能国际合作的重要语言,因此他的科研工作逐步与标准化相融合,先后主导/参与多项国际标准的制修订。例如,参与IEC 63435∶2024《核设施一人机接口一操作员支持系统》标准的制定,这是我国首次深度参与该领域国际标准编制,标志着我国核电人机交互技术正式进入国际标准体系;参与IEC 60960《核电站一仪表和控制系统一安全参数显示系统的要求》的修订,该标准涉及核电站安全参数显示系统设计准则,他的参与意味着我国在国际核安全技术标准中的地位由“跟跑”向“并跑”乃至“领跑”转变。 此外,他还积极拓展核能领域与可持续发展的结合,参与了ISO PWI 37010《ESG披露通用原则》的制定工作,将环境、社会、治理(ESG)理念引入核能产业标准化体系中。这些努力不仅推动了核能产业的规范化与国际化,也为我国核能标准体系建设提供了新的思路。
“标准化不仅是技术成果的固化,更是国家竞争力的体现。”王吉浦说。2023年,他作为我国代表入选IEC青年专家项目,在全球论坛中获得亚太区第二的成绩,展现了我国新一代核能专家的实力与自信。他坦言,未来将继续推动核能标准的国际化合作,让更多“中国方案”成为国际共识。
经过30多年的发展,我国已成为全球核电总装机容量最大国家,核电标准体系的建设也实现了从无到有、从模仿到创新的跨越。截至目前,我国已发布上千项核能标准,涵盖核电厂全生命周期的设计、建造、运行、退役等各个环节,形成较为完整的压水堆标准体系,为“华龙一号”“高温气冷堆”等自主技术的成功落地提供了制度保障。然而,面对国际竞争,中国核电标准化仍面临一些瓶颈,王吉浦认为这些挑战主要体现在三个层面:一是核心技术的深度协同不足。多种堆型、多技术路线并存的现状使统一标准体系的制定更加复杂;二是国际标准制定话语权不足。虽然我国专家参与了大量国际标准制修订工作,但主导标准的数量仍与核电大国地位不相匹配;三是自主研发标准的推广应用有待加强。目前,部分标准仍停留在文件层面,尚未形成从制定到实施、反馈、再修订的良性循环。
针对这些问题,王吉浦提出三条路径:一是强化基础研究与技术创新,实现从引进到再创新的跃升;二是完善标准管理机制,加强部门协同,建立贯通“制定—应用—反馈”的闭环体系;三是扩大国际影响力,通过“华龙一号”等示范工程带动中国标准的国际化应用。
王吉浦指出,核电标准化不仅推动了产业升级,更是核安全的制度基石。“标准是安全的底线,它把抽象的安全理念转化为可操作的工程规范,把经验固化为制度要求。”他介绍说,新一代核安全标准更加注重防御共因故障、优化人机交互界面、完善维修管理制度,使我国核电机组的安全水平长期保持世界领先。
在王吉浦看来,核电标准化的终极目标是让中国核能技术真正“走出去”,这不仅是技术输出,更是标准、规则和理念的输出。他以ISO 23466:2020《压水堆核电厂一回路冷却剂系统设备和管道保温层设计规范》为例,这是由我国主导编制的国际标准,其发布标志着我国在核领域的标准开始获得国际广泛认可。该标准不仅服务于国内项目,也成为“华龙一号”等出口项目的重要技术依据。“标准是语言,谁掌握标准,谁就掌握了国际合作的主动权。”王吉浦说。
此外,在“一带一路”倡议下,核电成为我国高端装备出口的重要方向,从巴基斯坦到阿根廷,我国核电技术的国际足迹正在延伸,而标准化为这种合作提供了信任的桥梁。“我们正在从单纯的设备出口,转向以‘技术+标准+服务’为核心的系统输出模式。”他认为这将极大地提升中国核电的国际竞争力。
作为IEC优秀青年专家代表,王吉浦在国际标准化组织的亲身经历让他更加深刻地理解到国际规则博弈的复杂性。“标准制定不仅是技术竞争,更是一种国际协调艺术。我们需要培养更多既懂技术又懂外交的复合型人才,在国际会议上代表中国发声,推动中国方案成为国际共识。”
谈到未来的重点研究方向,王吉浦认为,应围绕第四代核电技术、小型模块化反应堆(SMR)和核能—氢能耦合等新领域,提前布局国际标准工作,建立我国在新兴能源体系中的制度优势。同时,应深化与IAEA、IEC等国际组织的合作,提升中国专家在关键岗位的任职比例,从“规则接受者”逐步迈向“规则制定者”。
对大多数人而言,“核”这个字眼仍带着几分神秘,而在王吉浦看来,核能早已无声无息地融入到现代社会的每一个角落,“核能其实并不遥远,它就在我们身边,照亮生活、守护健康、保障安全。”
首先,核能是清洁、稳定的能源来源。我国每年消耗的电力中,越来越多来自核电,与风能、太阳能相比,核能具有高能量密度、可稳定供电的特性,不受气候和昼夜影响,是典型的基载能源。“当我们夜晚打开灯为手机充电时,其中的电能很可能来自核电站。”王吉浦解释道。核电在发电过程中几乎不产生二氧化碳,是实现“双碳”目标的重要支撑力量。
其次,核技术与医疗健康息息相关。影像诊断中的CT、PET-CT检查,癌症放射治疗,以及医疗器械的无菌消毒,都离不开核技术。尤其在癌症放疗领域,精确控制的放射线能在不损伤正常组织的前提下杀灭肿瘤细胞,成为现代医学不可或缺的手段。“全球超过一半的癌症患者在治疗中接受过放疗,这就是核技术在生命健康领域的巨大价值。”
核技术同样守护着我们的“舌尖安全”。在农业和食品领域,核辐照技术被广泛用于防虫、防霉、保鲜和杀菌。例如,马铃薯、大蒜通过低剂量辐照可延缓发芽,延长保存期;食品辐照灭菌技术可有效减少化学防腐剂的使用,让食品更安全、更健康。与此同时,辐射育种技术可培育出高产、抗病的新作物,为粮食安全提供科技支撑。在工业制造领域,核技术也成为“隐形工匠”,无损检测(NDT)利用放射线检测产品内部结构,能精准发现飞机发动机叶片、油气管道等关键部件的微小缺陷,保障设备安全运行。核辐照改性技术还可提升材料的耐热性和稳定性,用于汽车轮胎、电缆等高端制造领域。
“核能不是遥不可及的科技产物,而是已经深度融入现代生活的基础力量。”王吉浦强调,“我们的任务就是通过标准化让它更安全、更可靠、更可持续,让公众对‘核’不再恐惧,而是信任。”
当记者请他面向公众推荐一个“核电知识”时,他笑着说:“我最想让大家知道,核电站不会像原子弹一样爆炸。”核电使用的燃料低富集度,仅为3%~5%,与原子弹所需的90%以上高浓铀完全不同。同时,核反应堆设计有多重安全屏障和负反馈机制,任何异常都会自动终止反应,不具备发生核爆的物理条件。“理解了这一点,人们就会发现,核能并不是威胁,而是人类可掌握的最安全、最高效的能源方式之一。”
从实验室到国际会议,从反应堆物理研究到标准化治理,王吉浦和他的团队正用年轻一代科研工作者的坚实步伐为中国核能事业注入蓬勃能量。核能的未来,不仅属于科学家,更属于每一个相信科技、追求清洁与安全能源的人。正如他所言:“核能,是照亮未来的一束光;而标准化,就是让这束光更加稳定、更加安全、更加长远的支撑力量。”