在今年于韩国首尔举行的核安全峰会上，我国介绍了自2010年华盛顿核安全峰会以来，在核安全领域所做的工作和取得的进展，其中一项关于微堆的成果引起广泛关注：2010年9月，中美有关研究机构签署协议，将合作对中国一座微型研究堆进行低浓化改造。目前，该项目已进入实施阶段。中国愿利用有关合作成果，帮助其他国家进行研究堆低浓化改造。
作为我国和平利用原子能的窗口，微堆从研制开发到商业推广应用，经历过从艰苦创业到创造辉煌的历程。
原型微堆开创先河
微堆是一种具有固有安全性的低功率研究堆。它结构简单，操作简便，安全性能好，建造运行费用低，对环境没有影响，适于建在大、中城市内，供大学、医院和科研单位，可用于进行中子活化分析、少量研究用放射性示踪同位素的制备以及核科学与技术的教学与培训。
上世纪70年代末，我国自行研制微堆的工作全面展开。在众多科技工作者的不懈努力下，经过多种物理设计方案的理论计算和零功率实验验证，克服了一个又一个困难，原型微堆于1984年3月在中国原子能科学研究院建成并投入满功率运行。
微堆采用欠慢化低临界质量系统，具有小的堆芯物理尺寸，反射层内热中子通量高。辐照座位于反射层内，简化了堆芯结构，并减少了实验对堆芯的干扰。堆芯具有较小的剩余反应性、较大的负温度系数和负空洞系数，使反应堆具有固有安全性。1984年9月，该项目通过部级技术鉴定，它的主要技术指标，如反应堆所提供的中子通量水平、连续运行时间、辐照空间的设置、燃料的低装量和低燃耗，特别是通过引入正反应性的动态实验验证所证实的固有安全性都达到了预期的目标。该项成果曾获得1987年国际科学进步一等奖。
微堆的成功研制，培养了一支微堆技术队伍，为下一步发展奠定了基础，为原子能院自筹资金进行第二次创业奉献出了首项成果，为中核集团的前身中国核工业总公司在由行政监管向市场经营的职能转变中提供了第一个核产品，为国际原子能机构（IAEA）援助发展中国家开展和平利用原子能增加了一项“交钥匙”核工程选项。
商用微堆创造辉煌
1985年，在原型堆设计、建造和投入运行取得成功经验之后，原子能院开始进行商用微堆的定型设计。在原型堆基础上发展起来的商用堆，主要的潜在用户是相关科研单位、医院、培训中心等非核单位，因此对堆的安全性提出了更高的要求，设计时的安全裕度要求更大，对人员培训更要注意实用性、针对性，各种规章制度需要更加明确。设计时，考虑到商用微堆将建在城市人口稠密区，业主对维持反应堆正常运行所需投资的经济承担能力有限及缺乏管理经验等因素，着重对微堆的安全性、经济性和简单易操作性给予更多的重视。从1988年开始，国内共建造了3座商用微堆，分别在深圳大学、济南地质科学实验研究院和上海测试技术研究所。从1989年～2004年，我国分别为巴基斯坦、伊朗、加纳、叙利亚和尼日利亚建造了共5座商用微堆，其中加纳、叙利亚和尼日利亚的微堆是在IAEA的资助下建造的。
我国的商用微堆不但得到了IAEA的肯定，也得到各用户的称赞和高度评价。在短短的十几年内为5个发展中国家建造微堆，并安全运行至今，可以说是微堆发展史上辉煌的一页。
抓住机遇再谱新篇
近几年，由于受到国际大环境、燃料低浓化和应用多样化等研究堆发展趋势的影响，微堆的发展面临着新的挑战。
1978年以来，研究堆燃料低浓铀转化研究受到IAEA和有关国家的重视。为此，IAEA多次专门召开会议，探讨微堆燃料低浓化和实施低浓化示范微堆的可行性。微堆燃料低浓化工作既符合我国核不扩散的国际政策，也更加利于微堆在国内外推广，因此开展高浓铀燃料低浓化研究具有重大意义。
原有微堆的燃料元件使用的是高浓铀，随着国际形势的发展要求，高浓铀在国外的使用倍受关注，IAEA多次提出，希望微堆燃料实施低浓铀转化。
在IAEA的主导下，我国已着手进行微堆燃料低浓化转化的工作。2006年12月，IAEA启动了微堆低浓化协调研究项目，组织微堆用户、美国阿贡实验室和原子能院开展了微堆低浓化研究工作。2007年，IAEA开始协调微堆低浓化实施工作。IAEA和美国阿贡实验室的专家分别于2008年4月、2009年1月和2009年9月三次到原子能院就微堆低浓化问题进行商谈，并对微堆低浓化零功率实验、微堆低浓化实施方案进行了讨论。2010年9月17日，原子能院与美国阿贡实验室签订微堆低浓化零功率实验合同。2010年11月，原子能院向国防科工局提交了微堆低浓化实施方案报告。
今年1月17日，国防科工局批复同意了微型反应堆低浓化实施方案报告。4月19日～20日，由IAEA主办的微堆乏燃料运输容器设计讨论会在原子能院召开，来自美国能源部、美国阿贡实验室、捷克、原子能院等单位的专家，就微堆乏燃料运输容器的设计概念和技术要求进行了讨论。微堆乏燃料运输容器是存放和运输微堆高浓铀乏燃料的专用容器，是微堆低浓化转换实施堆芯更换时所必需的，为乏燃料的安全运输提供了保障。作为微堆低浓化过程中的一个环节，微堆乏燃料运输容器的设计对于微堆低浓化转化的实施具有重要意义。
4月30日，原子能院收到美国阿贡实验室关于微堆低浓化零功率实验合同生效的来函，确认了项目启动时间，标志着微堆低浓化项目正式启动。微堆低浓化工作是中美双方在核领域合作中的一项重要工作，也是我国在核安全领域取得的重要进展。
目前，原子能院正在按照国防科工局的批复和合同要求，开展微堆低浓化方案的理论计算和零功率实验测量等相关工作。在完成原型堆燃料低浓化转化后，还要对国外微堆进行堆芯更换。新形势下，原子能院将抓住微堆低浓化的机遇，谱写微堆事业的新篇章。（李义国 郝倩）
