从初入职场的“小白”到核动力院核与辐射探测技术科技带头人,12年,一路走来,你最大的感悟是什么?
包超只回答了两个字:坚持!
坚持做一件“衷于初心”的事,坚持走一条“从无到有”路,坚持完成一个看似“遥不可及”的目标——实现全套核仪表系统的自主化。
核仪表系统是核电厂安全级重要仪控系统,用于实时监测核反应堆的核功率,并能在核功率异常变化时触发反应堆紧急停堆,也被称为核反应堆的“眼睛”。
“核反应堆的‘眼睛’,决不能受制于人。”清瘦的身影、斯文的外形,身高不到一米六的包超,在旁人眼中是“小个子”,在核仪表系统科研一线却是能量满满的“排头兵”。她用专业与坚韧,于方寸屏幕与万千线路间寻求突破,在精密仪表与控制系统中书写不凡。
初登“大舞台”
“立大志、入主流、上大舞台、干大事业”“到祖国最需要的地方去”“将个人理想融入国家发展”……“学校的教育理念潜移默化地影响了我的职业选择。”对包超来说,核动力院就是她的完美选择。
2013年,包超从清华大学精密仪器系毕业,正式成为核动力院的一员,一头扎进了核反应堆仪表与控制系统设计研发中,这一干就是12年。
“现在仍然记得,第一次接到重要任务时的心情,激动、忐忑又很期待。”2014年初,包超作为项目负责人主持数字反应性仪的国产化研发。
数字反应性仪是核电厂启动和试验的重要设备,关系着核反应堆的运行和安全。在每次反应堆大修之后,重新启堆之时,需要通过数字反应性仪测量控制棒的积分和微分价值,为这一阶段的反应堆运行提供可靠的数据支撑和指导。在此之前,国内核电站都是用的国外进口或者是模拟电路,“国外进口数字反应性仪价格昂贵,一台大概需要600万人民币,而模拟电路的弊端就是不能进行高精度的计算。”包超说,随着核电强国的建设,这些关乎核电发展的重要设备必然要实现国产化。
两年间,为了获得核电厂现场试验数据、验证设备性能,身材娇小的她背着重达约20多公斤的设备,穿梭在秦山、田湾、海南等多个核电厂的主控室,常常一待就是十几个小时。“反应性仪的试验需要合适的试验窗口,不是你想什么时候做试验就可以做,所以具体的试验时间都不能完全确定。”包超笑着说,还好那时候年轻,熬的起。
丰富的试验数据给了包超一往无前的底气,先后突破了微弱信号快速连续跨量程测量、微弱电流信号抗干扰测量等关键技术,研制出具备动态刻棒功能的数字反应性仪,并成功供货秦山、田湾、福清等核电厂。
国产化后的数字反应性仪不仅缩短了核电厂大修关键路径十余个小时,同时设备价格还大幅下降,更重要的是,这项技术完全实现了中国自主。
此后,包超和团队共同申报了IEC国际标准IEC 63374《Characteristics and test methods of nuclear reactor reactivity meter(核电厂安全级仪控设备-反应性仪的特性及测试方法)》,有力提升了反应性监测相关技术和设备的标准化水平。
第一次“考试”,包超就交出了满分答卷。
奔赴新“考场”
2018年,包超接到新任务——堆外核测系统研发,这一次她依然不负众望。
堆外核测系统,顾名思义,就是探测器放置于反应堆压力容器外,用于测量反应堆中子通量及其变化率的专用仪表系统,对核电厂安全运行起着至关重要的作用。“作为核电厂1E级安全设备,堆外核测系统技术难度很高,并被国外垄断,如果我们不做自主研发,也将阻碍我国核电发展的脚步。”包超说。
2019年,堆外核测系统正式开启国产化研发,摆在包超面前的是一个又一个棘手的难题。
技术基础薄弱,核心技术被国外封锁,怎么办?包超说:从头开始,由少积多。
时间紧,如何后来者居上?包超说:分解任务,集智攻关。
谈及其中的困难,包超显得“云淡风轻”,不是不难,而是再难也得干。她带领着“核风”青年突击队立下“军令状”——必须赶上设备进堆试验考核。“留给我们的时间不多,如果错过这一次核电厂大修的窗口,下一次设备进堆试验的机会不知道还要等到什么时候,我们拖不起。”包超回忆起那段时光感慨地说,每个人都在向前冲,抱着必成的决心。
在中间区微弱电流测量技术攻关的任务中,包超不断给自己加码,既然要做,就要做到国际领先水平——将测量精度提升10倍,达到±0.1%,这几乎已经是测量仪表能达到的技术上限。反复的调试试验,分析了几百个测量结果,最终确定了多级分档直流线性电流放大的技术方案,这项方案前后经历了3次试验最终完成样机制造和调试。经调试,该样机微电流测量下限可以达到10-12A(1pA),测量精度提升到±0.1%,达到国外先进水平,成功解决了中间区测量的测量下限和测量精度技术难题,实现了又一个技术突破。
这样的突破还有很多:
1
信号处理能力做到极致
系统带宽高达35MHz,信号传输距离从常规的70米提升到了200米以上,处于行业领先水平。
2
算法与智能化实现领跑
系统创新性地集成了全寿期全量程反应性监测算法,倍增周期计算精度误差控制在≤3%,优于国外标准的≤5%。
3
抗干扰能力构筑坚固防线
通过多种手段,将微弱信号测量噪声降低到了原有水平的五分之一,确保在狂风暴雨般的干扰中,依然能精准捕捉到如针落地般微弱的真实信号。
“我们的设备在核电现场稳定运行,测量数据精准无误,成功通过长期运行考核时,我知道我们做到了。我们用自己的设备,成功监测了核电机组的‘心跳’。”包超说,两年时间,她和团队一起完成了堆外核测系统的自主研发,为全套核仪表系统的自主化拼上了最后一块“拼图”。
追随“光”的方向
“我们手中的每一行代码、每一张图纸、每一套设备,都关系着国家核电事业的命脉。”对包超来说,这既是一份沉甸甸的责任,也是大步向前的动力。也正是这句话,支撑着她对核仪表系统国产化研发的执着追求。
初心是灯塔,团队的陪伴则是最坚实的后盾。“高新技术的攻坚总是存在很多意想不到的困难,但是站在困难面前的从来不是我一个人,而是整个团队。”包超颇为感慨,“我们是一个有战斗力、凝聚力的集体,遇到问题,大家一起‘头脑风暴’,才攻克了一道道难关。‘硬骨头’虽然难啃,但只要坚持下去,就一定能看到希望。”
科研之路,从无坦途,恰似翻越群山,攻克一个难题,新的挑战便已悄然而至。
包超现在面前的“山”就是数字化转型。
“紧追数字化技术发展趋势,赋能核反应堆仪表与控制系统研发,是我们现在最紧要的任务。”包超说,目前她和团队正在为仪控专业搭建一个整体的数字化设计和研发的生态,将“协同”设计的作用发挥到最大。
静而有力量
在同事李昱眼中,包超几乎“无所不能”。
“她不管做什么,都能做的很好。”在李昱看来,这就是包超在大家心中的“人设”。
生活中的包超,温和内敛,始终保持着平和淡然的姿态,如静水一般,沉稳而有力量。这份温柔,并非柔弱,而是历经沉淀后的从容,是内心笃定的外在表现。
可一旦进入工作岗位,包超便展示出截然不同的模样。她雷厉风行、思路清晰,面对任务目标明确、推进有序;面对难题沉着冷静、破局有方。不管是深耕多年的专业领域,还是从未接触过的全新挑战,她都能沉下心快速钻研、迅速适应,把每一件事做的稳妥又出色。
没有惊天动地的誓言,只有日复一日的坚守;没有耀眼张扬的姿态,只有脚踏实地的付出。包超用专业能力证明价值,用实干担当诠释初心,展现了新时代女性科技工作者自信、自立、自强的精神风貌。
这就是包超,温和是她的底色,坚韧是她的锋芒,沉静是她的力量。在科技创新的赛道上,她将继续乘风破浪、勇往直前。
作者:李 珊
校对:杨 溢
编辑:李 珊
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