文章来源:中国核工业集团有限公司 发布时间:2025-04-29
河西走廊,戈壁深处。一栋小楼和一个基地出现于层层叠叠的砂岩山丘之中,仿佛“外星世界”遇见“人类文明”。
在这里,建有世界上规模最大、功能最全、参与范围最广的地下实验室之一——中国北山地下实验室,北山地下实验室采用“螺旋斜坡道+三竖井+两层平巷”的主体架构形式,最大埋深560米,两层试验平台分别为-280米和-560米,其建设将填补我国在高放废物地质处置领域无现场实验设施的空白。它既是我国高放地质处置研发的里程碑,也是与世界高放地质处置接轨的连接点。
在这里,中核集团核工业北京地质研究院的科研人员已经在“北京-北山”这条路上往返数十年……
找地 调查 年复一年
对高放废物进行安全处置,一直是世界性难题。
“核工业产生的放射性废物中大约99%属于中、低放废物,经过一段时间后其放射性就会衰变至无害水平,只有剩下的1%左右属于高放废物,需要安全处置并长期保存上万年甚至数十万年。”中核集团首席科学家、北山地下实验室总设计师王驹说,“高放废物地质处置是核工业产业链最后一环,也是国际社会共同关注的重要一环。目前国际上普遍接受的可行方式是将高放废物处理后埋在距地表500至1000米稳定的地质体中,实现万年以上隔离。”
北山,就是科研人员找到的预选区。这里地广人稀,地壳稳定,岩石完整。该地区面积与浙江省相当,其年降雨量仅有70毫米,蒸发量却高达3000毫米。
在蒙语和满语中,“戈壁”原意是“茫茫一片”。在这茫茫戈壁中,寻找一块石头、挖一个“大坑”谈何容易?王驹和团队这一寻觅便是近30年时间。
将目标锁定在北山地区后,王驹与团队选择在野外建立营地,随即以营地为中心开展地质水文调查。“帐篷扎在哪儿,国旗升在哪儿!”王驹介绍,近30年,北山营地换了很多地方,北山人每到一个营地,都要先竖起一面旗,每天大家从营地出发,到晚上又从四面八方回到营地。“无论帐篷有多破旧,五星红旗依旧鲜艳!”
希望 挫折 撤离北山
1996年,王驹与金远新、陈伟明等一行5人,挺入北山选址。他们开着老式北京吉普,在山丘沟壑间穿行,每到一处便忙着搜集地质剖面信息、采集岩石样本。
一路颠簸,漫天黄沙,车子的密封不好,晚上回到招待所,几个人浑身上下满是尘土,招待所服务员还以为他们是来乞讨的叫花子。
累点其实不算什么,真正麻烦的是,北山勘察点离最近的城镇也有上百公里,一大早开车出发,到工作点位就下午1点多了。
“时间不能都花在路上。”王驹与同事决定,以后就住在山里。他们向酒泉地质调查队租了一顶帐篷。在北山戈壁走到哪,他们就把营地安在哪。方圆百里只有他们几个人,睡觉时,远方不时传来阵阵狼嚎。
一天半夜,他们感觉到有什么动物在拱帐篷,力气非常大,几人纷纷惊醒。危急时刻,王驹点燃一串鞭炮,噼里啪啦的声音吓走了“不速之客”。遥遥望去,竟是一头野驴!众人长出了一口气。
北山高温干旱,带进山的新鲜肉很快便变质。他们试着在帐篷里养鸡,结果鸡粪太臭,弄得帐篷里都没法睡人。
“烂掉的蔬菜、发霉的水果、过期的牛奶,团队在北山住过的人,几乎没有没吃过的。”北山地下实验室项目部副总经理的王锡勇说。
选址,光在表层勘探不够,还要取地下的岩芯进行分析。可打钻的钱从哪里来?王驹只能四处“化缘”。然而,北山团队行不行,研究能不能做出结果,没人知道。毕竟,几百万元可不是个小数目。
转机出现在1999年。
借助国际原子能机构启动技术合作项目的契机,作为配套项目,他们申报的《甘肃北山深部地质环境初步研究》获得国家原子能机构批复。一期经费534万元,相当于过去十年的总和。
终于要真刀真枪干了!
2000年7月8日18:00,北山第一号钻孔正式开工,北山人的梦想起航了。然而,没过多久,团队就遇到挫折。
同年11月,2号钻孔打到约300米深时,钻杆断了,钻头拔不出来,也钻不下去。他们想用新的钻孔穿过旧钻孔,但此时的北山,已是天寒地冻,滴水成冰,作业变得异常艰难。过了2001年元旦,他们坚持几天后,不得不停钻,暂时撤离北山。
回归 扎根 卷土重来
来年再战,他们再也没有停下来。
多年来,他们打了近100口钻孔,基本摸清了北山地质和水文情况,从沙枣园、旧井、新场、野马泉、算井子5个备选预选区域中,最终敲定在新场建设北山地下实验室。
选址和场址评价—地下实验室研究—处置库建设,这是王驹提出的高放废物地质处置“三步曲”战略,地下实验室是承前启后的关键一环。
但建设地下实验室是一个全新的课题。怎么设计、怎么建、如何保障安全等等,这些陌生的难题,团队虽然可以请教不同领域的专家,但他们只有把所有问题弄懂、弄通,才有把握推进项目。
王驹预感到北山团队的短板:“没有岩石力学、地下工程人才,我们建设地下实验室并开展现场研究就要瘸腿。”
2008年开始,抓住各类会议交流机会,北山团队一边介绍我国高放废物处置,一边“招兵买马”。一批青年人才,受到这项事业的感召,在北山人的热情邀请下加入团队。
陈亮,北山地下实验室项目的副总设计师,北山团队的后起之秀。2011年他辞掉法国南特中央理工大学副教授的职位,从三尺讲台来到戈壁科研一线。
赵星光,北山团队岩石力学组的负责人,也是地下实验室项目的副总设计师,2010年从加拿大博士毕业后,连待遇都不问就直奔团队。
马洪素,北山团队的破岩专家,在瑞士留学两年,2012年加入北山团队,是团队中为数不多的女将。
目前,团队核心成员达到62名,其中包含29位博士、26位硕士,专业学科涵盖地质、水文地质、岩石力学、地下工程、工程屏障材料、安全评价等,其中不乏“90”后、“00”后新鲜血液……
2024年7月,中核集团核地研院承办的“IAEA地下研究设施和地质处置库设计和建造技术培训班”在北山举办,来自IAEA和法国、瑞典、韩国等17个成员国的45名专家及国家代表现场参加此次培训,8个成员国的13名国家代表视频参会;在2024年9月召开的第68届IAEA大会期间,中国面向全球开放十二个核科研设施,其中就包括中国北山高放废物地质处置实验室……从最开始学习国外先进经验,到通过承办培训班向其他国家传授经验,再到面向全球开放北山地下实验室——全世界都把目光逐渐转向中国北山。
执着 奉献 乐在其中
在戈壁荒漠工作,北山人为什么乐此不疲?常有人这么问北山人。北山人的回答各有不同却又殊途同归——对事业与梦想的讲究和不将就。
“这份事业我们不干谁来干!”中核地质科技(核地研院)北山项目部总经理、党支部副书记马利科说。他的事业与爱情更是“起于北山,成于北山”——他与伴侣同样也是“战友”的高敏相识相知于北山,为共同的理想和事业而奋斗,组建了幸福美满的家庭,还有了两个可爱的孩子。去年暑假,马利科的大儿子也随他来到“爸爸妈妈为之奋斗的北山”,北山的“火种”已被深植于心中……
时间来到2022年,刚刚答辩完的“95后”叶勇又上山了。这次他直接在北山待了110天,“每天同事们‘拴在一根绳上’直入地下完成科研任务,我们之间可都是过命的交情!地下的温度不低,我们有一次完成任务穿着单衣上来发现地上竟然零下20度!”……
这些不凡的经历让叶勇真正感受到了“扎根戈壁 爱国奉献 世界一流 永久安全”的北山精神——“这种精神与文化并不是强加于人的,而是前辈们通过自己的行为、团队的氛围慢慢地感染着我们,我们也通过在这里的学习和工作更加深刻理解这种精神,并把它践行和传承下去!”
“人还是要有梦想,不然在这儿待一天都嫌多。”在北山探索近30年,王驹已经从当初的“江南小伙”变成“戈壁老王”,“我们搞科研的人呀,还是要有点好奇心,最大的乐趣就是‘先天下之乐而乐’!”科研是发现人类前所未有的东西,这被他们视为“至乐”。
【责任编辑:韩梦圆】