日本核能复兴之路：超级工程师计划助重启

2011年3月福岛第一核电站事故之前，日本54座反应堆提供的核能约占其电力供应的30%。灾难发生后，日本关闭了所有核反应堆。

近期，该国正在重新启动其核电站。在目前33座可运行反应堆中，已重启的不足一半。当前，核能约占日本电力供应的8.5%（而天然气和煤炭占比超过60%）。

日本政府于去年宣布的现有能源计划要求，到2040年核能需满足该国20%的电力需求。虽然政府视核能为实现2050年净零排放目标的关键资产，但公众对核能的支持度也在持续上升。2012年皮尤研究中心（Pew Research）的一项民意调查——于福岛第一核电站灾难发生一年后进行——显示70%的公众反对核能。然而，日经BP（Nikkei Business Publications）2022年的一项民调表明，目前超过50%的公众支持核能——前提是安全能够得到保障。

近年来，为这些重启工作贡献专业知识的是十多年前在一项涉及美国机构的导师/培训计划中接受培训的年轻核工业专业人士。

这项“超级工程师计划”（Super Engineer Project）于2015年至2017年间由日本经济产业省（METI）和北海道大学共同赞助。METI赞助此项目旨在通过借鉴美国的安全文化来改善日本的核安全文化。

该计划涉及日本的大学和能源公司；美国能源公司和核电站；伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（UIUC）核、等离子体与辐射工程系北美技术中心（NATC/NPRE）；以及国际辐射专业人士组织——职业照射信息系统（ISOE）的美国分部。

其主要目标是利用NPRE和其他美国机构的资源和专业知识，协助培养日本学生在辐射防护和核工程方面的技能——这些技能对于支持持续进行的反应堆重启以及福岛第一核电站持续的退役和清理过程至关重要。

Miller

Narabayashi

超级工程师计划由習部忠志（Tadashi Narabayashi）创立并领导，他于三月从东京科学大学（原东京工业大学）特聘教授和北海道大学名誉教授的职位上退休。在该计划期间，他与担任NATC/NPRE区域主任、在项目中担任美国培训负责人的客座助理教授David W. Miller合作。

習部和Miller安排了日本最优秀的工科学生——“超级工程师”——访问美国。他们在美国期间参加了UIUC的年度NATC/NPRE教育活动和讲座，参观了美国几家核电站并会见了辐射防护经理，访问了美国核管会（NRC）区域中心，并参加了年度ISOE ALARA研讨会和技术展览。（ALARA是“合理可行尽量低”（as low as reasonably achievable）的缩写，是辐射安全的一项指导原则。）

METI赞助的超级工程师计划于2017年结束后，習部在东京工业大学和日本文部科学省（MEXT）的主持下，继续通过一个类似的导师/人力资源开发项目开展培训工作。在这两个项目以及習部参与的其他培训活动中，已有数百名日本工科学生受益于他专注于安全的努力。

出席2017年佛罗里达州劳德代尔堡ISOE研讨会的人员。（照片：Thanataon Pornphatdetaudom）

習部于1978年获得东京工业大学核工程博士学位，在东芝公司（Toshiba Corporation）担任反应堆部件和两相流专家27年，后于2005年成为北海道大学教授。期间，他被任命为日本原子能学会（Atomic Energy Society of Japan）理事。

他于2018年将其研究和教育专长带到东京工业大学——同年，他荣获由国际原子能机构（IAEA）和经合组织核能署（OECD Nuclear Energy Agency）联合运营的ISOE颁发的年度杰出教授奖。

2022年，習部创立并担任东京工业大学的一家名为GX Energy Ltd.的初创公司的总裁。该公司正在开发过滤通风技术，以增强核电站的安全性。

去年，習部开始通过美国核学会（American Nuclear Society）的导师匹配计划（Mentor Match program）担任学生导师，该计划旨在为学生提供个性化匹配和全年指导。他选择成为导师“是因为这类人力资源开发是有效的，而且现在，随着核电成为唯一不排放二氧化碳的稳定电力来源，美国正在将其核电发电量增加四倍，全球也在将其增加三倍。我希望为此做出贡献，”他说。

2016年超级工程师参与者在UIUC校园内，他们在此参加了辐射工程课程。（照片：David Miller）

当習部在2015年向METI提出超级工程师计划时，日本正准备让部分反应堆重新上线。

安全始终是習部对学生培训和指导工作的核心。关于该项目，他表示其“旨在帮助学生了解核电站事故的原因和对策，它们本可以如何避免，美国如何防止核电站事故和职业辐射照射，并向学生介绍了充满活力的美国核工业的经验。”

来自北海道大学和其他日本大学的本科生和研究生均可申请该计划。“我们根据学生的讲座理解测试和报告对之进行评分，每年从大约350名申请者中选出5名学生，”習部说。“由于我们只从排名前1.3%的学生中遴选，因此我们将其命名为超级工程师计划。”

该项目将其理想参与者定义为“一位具有广阔视野、积极进取的工程师，他学习了福岛第一核电站事故的教训，并且具备达到世界最高安全标准的动力和能力，”習部表示。

在習部和Miller的带领下，超级工程师计划与19所日本大学、日本原子能机构（JAEA）以及北海道电力公司（Hokkaido Electric Power Company）、北陆电力公司（Hokuriku Electric Power Company）、东芝、日立和三菱等日本公司合作。这些学校和企业——以及参与的美国机构——在仪表和控制系统、过滤通风、水位计、防灾机器人、放射性物质运输、职业照射降低、全球环境问题和核技术伦理等多个领域为学生提供培训和指导。

超级工程师计划结束后，習部参与了东京工业大学一个MEXT赞助的培训项目。该项目现称为“核电道场”（Nuclear Power Dojo），参与者来自日本各地和东南亚，以及美国和欧洲的大学、其他核电相关机构和IAEA。習部退休后，东京工业大学的Kobayashi先生接手了该项目，目前约有20所日本大学参与。

“虽然超级工程师计划在三年内仅培训了最顶尖的15名学生，但我们[通过METI和MEXT赞助的培训项目]通过对内培训和大学讲座，已经培训了超过900名学生，”習部说。

2016年超级工程师与David Ruzic教授一起参观UIUC的NPRE设施。（照片：David Miller）

習部被认为是日本核电站重启和安全措施方面的权威人士。“我开发了目前在日本核电站中使用的过滤安全壳通风系统，该项目得到METI的核基础设施强化补助计划支持。该通风系统在事故发生时可以过滤和排放放射性物质，这得益于吸附有机碘和氙的银沸石性能的提高。此外，作为日本保全学会（Japan Society of Maintenology）安全规程审查委员会主席，我目前也继续与日本原子力规制委员会（NRA）进行对话，”他解释道。

他定期在每年一月在佛罗里达州举行的ISOE ALARA年度研讨会上报告日本核电机组的最新状况。今年，他还谈到了他的超级工程师们的职业发展。“我报告说，参与培训的学生已在不同公司就业，成长为工程师，并在日本公司重启日本核电站以及在美国开发小型模块化反应堆（SMR）方面作为工程师积极活跃，”他说。

去年秋天，他在法国昂蒂布举行的国际核电站进展大会（International Congress on Advances in Nuclear Power Plants）上见到了几位以前的学生。现在作为专业人士，八名前参与者参加了会议，讨论各自公司的小堆和新技术。

習部不无骄傲地说：“午餐时，他们面带微笑地过来和我打招呼。一名前学生甚至在日本原子能机构（JAEA）展示了他的研究成果。另一名学生后来成为了柏崎刈羽核电站（Kashiwazaki-Kariwa nuclear power plant）附近的沸水堆（BWR）操作员培训中心的教练，他培训了数百名工程师成为能够避免严重事故的操作员。”

習部表示，随着该国反应堆重启工作的推进，安全相关的培训活动正在日本核能领域扩展，他指出，超级工程师计划启动十年后，“学生们已经成长为真正的超级工程师，并为核工业做出了巨大贡献。”

習部的前学生们已将他们所学知识和技能贡献于日本复兴的核工业，以及美国、加拿大和欧洲的核项目。例如，一些人协助开发了日本原子能机构（JAEA）的高温工程试验反应堆（计划出口至英国）、通用电气日立核能公司（GE Vernova Hitachi Nuclear Energy）的BWRX-300小堆，以及其他公司的小堆。

另一些人则与日本原子能机构（JAEA）和日本机械工程师学会（Japan Society of Mechanical Engineers）合作进行研究与开发工作。“在美国机械工程师学会访美代表团中，由Miller教授安排，”習部说，“超级工程师们继续努力调查美国先进的职业辐射照射预防措施和核电站维护状况，并与美国核管会（NRC）检查员交流意见。”

回顾该项目及其培养的专业人士所取得的成就，習部评论了重振失地的重要性。“在2011年福岛第一核电站事故之前，三家日本核制造商与两家美国公司以及法国EDF合作向全球出口核电站。事故之后，日本失去了这一地位。超级工程师计划正在为恢复这一地位做出贡献。”