一、重水堆核电燃料元件芯块装管设备的研制与改进（2009年内蒙古自治区科学技术进步奖）在引进加拿大技术和部分生产设备的基础上，为进一步提高生产设备的自动化和生产效率，实现核燃料组件生产设备国产化而立的项目。中核北方核燃料元件有限公司重水堆核燃料元件厂于2004年初开始了该项目的研制工作。主要研究内容为：高装管的清洁度；降低劳动强度，提高装管设备的自动化程度；装管过程中，减少芯块与包壳管管口的接触，避免芯块损伤包壳管。

      二、AFA3G核燃料组件导向管压塞与焊接一体化设备研制（2011年国防科学技术奖）主要应用于AFA3G核燃料组件导向管压塞与焊接。将压塞、焊接两个工位用自动传输装置进行工艺连接，提高了自动化水平和工作效率；实现自动和手动双控制，增加智能焊接参数测试记录系统对焊接电流和焊接电压进行检测、记录，并对系统进行连锁控制（带条形码输入）；增加了防干扰措施，保证焊接工艺参数稳定，焊缝质量合格；焊枪采用分体设计，便于钨极快速更换；焊室上增加了光学投影成像系统，便于观察电极位置和钨极与工件的距离，实现了快速准确定位；研制了导向管托举移动机构，实现了工件横向无磨损自动位移，确保了产品质量和可靠性。

      三、压水堆元件ADU批次沉淀技术研究（2013年度内蒙古自治区科学技术进步奖）完成批次沉淀工艺研究，为化工生产线批次沉淀工艺及设施提供设计依据；进行试生产运行实验，检查批次沉淀工艺的运行情况；针对批次沉淀生产线运行中出现的问题进行工艺和设备优化，使批次沉淀工艺满足实际生产的要求。

      四、钴调节棒包壳管与端塞焊缝厚度半补偿X射线检测技术（2013年度内蒙古自治区科学技术进步奖）本项目开展了针对棒状焊缝射线照相检测技术研究，重点进行了焊缝厚度补偿技术、中心透照技术和透照参数选择研究，建立了一种高灵敏度的焊缝厚度半补偿X射线检测技术，较好地解决了射线照相时，检测灵敏度和检测效率低的问题，实现了对钴调节棒焊缝的有效检测，准确可靠地评价了钴调节棒焊缝质量。

      五、AFA3G核燃料组件骨架检查装置的研发（2014年度中国核能行业协会科学技术奖）本项目主要研究内容包括：（1）采用先进的、高精度的光栅尺与长度计、大理石方箱等专用标准测量具，设计研制了一台专用的核燃料组件骨架检测装置，布局合理、结构紧凑、操作和维护简便，填补了国内同类检测设备的空白，达到国外同类设备的制造技术水平；（2）利用研发的骨架检测装置，建立下管座垂直度、格架位置和垂直度、骨架长度、套筒平面度、套筒胀形的轴向和径向尺寸、导向管和仪表管的内径、骨架外观等7项骨架产品检查方法，满足了骨架产品质量检测要求；（3）自主设计了骨架检测装置的控制软件和数据采集处理系统，实现了远程控制，具有控制速度快、反应灵敏、取数精确等优点。

      六、航天器测高装置用贫铀屏蔽体研制（2014年度中国核能行业协会科学技术奖）该项目研究成果--发射器贫铀屏蔽体具有异形、复杂的外形结构特点；材料为铀或者铀合金，加工性能较差；由于应用的领域特殊，产品精度要求高；产品后期试验及使用条件恶劣，后期经过交变湿热试验、冲击试验、加速度试验、正弦振动试验、随机振动试验条件考验后，保证没有机械损伤、结构变形及镀层不能脱落。针对产品的研制难点及特点，研制方案采用：合金熔模和机械精加工相结合的制备工艺路线。

      七、澳大利亚原料溶解后渣液混合物的处理工艺研究（包头市科学技术进步奖）通过小型试验摸索能处理渣液混合物的条件，对提出的三种处理方案（化学溶解渣液混合物法、水洗离心分离法和稀硝酸浸取法）逐一试验，找出经济、合理、简便的处理方法。通过小型试验，确定出稀硝酸浸取法是处理这种渣液混合物的最佳方法。选定该方法后，对影响该方法的浸酸酸度、温度、体积和淋洗水的酸度、温度、体积以及淋洗次数进行了较为详细的试验，找出上述各影响因素对铀浸出率和过滤效果的影响规律。结合实际生产情况，找出适合实际生产的工艺参数，并在生产线上处理这种渣液混合物，达到回收其中铀、减容和解决渣的存储问题的目的。

      八、核纯级ThO2粉末制备工艺研究（包头市科学技术进步奖）主要是以杂质含量较高的草酸钍渣（草酸钍为主的稀土废渣）为原料，从草酸钍渣中提取核纯级ThO2粉末。采用的原料草酸钍渣中稀土金属杂质含量较多，特别是铈元素，占整个草酸钍渣的30～40%。试验采用草酸钍渣煅烧分解、硝酸溶解、萃取纯化、草酸沉淀及再次煅烧氧化等工艺过程，最终制得了高纯ThO2粉末。建立了完整的从草酸钍渣中提取核纯级ThO2粉末的制备工艺，并根据试验，建立了钍基燃料元件试验室。

      九、CANDU-6燃料元件UO2芯块成型设备研制（包头市科学技术进步奖）本项目是在核燃料设备制造领域，利用国内技术力量，以进口R53旋转成型压机为基础，自主研制一台局部上有创新的旋转成型压机，要求该设备具有与进口R53旋转成型压机同等的技术水平与性能，图纸、标准的设计、转化成型用转盘设计和材质的选择成型压机的液压系统的设计设备所用国产化材料的选择

      青山区科技力量雄厚，大中专院校和科研院所比较集中， 有中国兵器工业集团五二研究所，以及一机集团、北重集团、二О二厂所属的技术研发中心等，区内有内蒙古科技大学师范学院、包头职业技术学院、包头轻工职业技术学院等大专院校，千人拥有科技人员数为44人，达到全国发达城市水平。同时，共建立各种企业研发机构30家，其中，国家级2家，自治区级19家，包头市级9家。拥有博士后工作站4个，院士专家工作站4个，其中自治区级院士专家工作站3个。培育高新技术企业19家，包头市级创新型试点企业13家，国家级知识产权优势企业2家。包头北大科技园建成自治区级企业科技企业孵化器，与包头轻工职业技术学院共同被认定为首批自治区众创空间试点。全区的创新资源不断集聚、创新能力不断提升。一些大型重点企业的研发中心都有3～5年的科技创新项目储备和五年以上的战略性课题研究，为企业今后的技术创新和产品升级打下了坚实的基础。

      2012年北京大学工学院包头研究院落户青山区，通过校地联手、合作共建，实现相互依托、优势互补。目前该院主要开展稀土材料、能源材料、LED产业技术、环保技术与装备制造等应用技术研发，同时致力于高端创新、创业人才培养，有效地发挥了北大工学院以科技服务社会的重要作用，使科技研发更具针对性和实效性，极大地提升了我区的产业发展水平。研究院积极与包头市企业、兄弟盟市、区外企业合作，先后与130余家企业，7个工业园区进行了广泛交流。截止到目前，研究院自主立项18项，在研项目14项，其中，激光再制造、稀土陶瓷牙科材料等7项成果已经进入产业化阶段，已经或者正在组建产业化公司。同时，研究院利用自身的资源与优势，积极引进“利用粉煤灰等固废物生产保温棉”、“储热材料”项目等先进、成熟技术到包头落地，进行产业化运作。

      包头北大科技园有限公司成立于2013年2月，是北京大学与包头市建立产学研合作的示范标准。包头北大科技园有限公司位于包头装备制造产业园区，地理位置优越，交通便利。项目总占地面积736亩，规划建设标准厂房12万平方米，一期厂房5.5万平方米已投入使用。根据科技园发展目标将园区分为四个功能区域：科技研发区、科研成果转化与孵化区、产业项目发展区和综合配套服务区。包头北大科技园结合包头当地产业现状，确立“依托包头的资源优势和产业基础，发展新兴产业，发挥示范引领作用，促进资源产业和传统产业新兴化”的发展策略，计划在“装备、新能源、新材料、环保”四个产业方向上开展科技研发、科研成果落地及产业合作，建设成为北京大学产学研创新体系服务内蒙古自治区经济发展的综合运营平台。园区建成后，每年将实现科技成果转化、项目孵化、引进企业10-15项，教育、科研、生产机构50家以上，各类人才6000人左右，成为包头市最重要的高科技孵化器。目前已与包头北大工道发动机技术有限公司、包头北大工道纤维技术有限公司、包头华创电动车有限公司等签约。

      一、通过该项目的研制实现了：（1）重新设计了包壳管的吸尘装置，实现了吸尘操作自动化，提高了装管的清洁度，保证了后序岗位端塞焊的洁净度要求；（2）在芯块装入包壳管过程中，通过新设计的导套，避免了芯块对包壳管坡口的损伤，提高了产品质量，减少了废品率。（3）简化了操作，提高了装管设备的自动化，同时也为重水堆核燃料元件芯块制造设备的国产化奠定了基础。

      二、该项研制为国产化自主研发项目，相对于进口设备三百多万元的价格，实现了低成本研制的目标。通过此次自主研发，在实现生产线建设需求的基础上，目前该设备用于AFA3G核燃料组件导向管压塞与焊接，设备稍加改造后还可用于燃料棒及其它相似产品的TIG焊接。

      三、本项目为压水堆燃料元件化工工艺生产线提供了设计依据，建成了国内首条ADU批次沉淀工艺生产线，为AFA3G燃料元件提供了合格的粉末产品，已经应用于多个核电站的燃料元件生产，创造了巨大的社会经济效益。

      四、该项技术已经成功运用于中核北方核燃料元件有限公司生产的钴调节棒产品的生产检测中，同时，通过对相关产品焊缝制造质量的准确评价，有力地保证了出厂产品的质量，保证了反应堆的运行安全，起到了良好的社会效益。

      五、该技术在国内首次开发并投入使用，其技术水平达到国外同行业技术水平，并在局部设计上优于国外水平。相比与标准三坐标测量机的高昂价格，有着较高的经济优势，从满足压水燃料组件骨架测量要求的角度分析，该设备性价比最优，具有很好的市场竞争力。对于该装置的整体性能，经过工艺评定及调试运行后表明其可以满足AFA3G骨架检查工艺的使用要求，简便易用，数据可靠、性能稳定，并可推广用于其它压水堆核燃料组件骨架的检查。

      六、该产品交验后，通过实地空投试验，全部满足设计要求。产品具备在“神舟”飞船及以后的飞行器上应用的条件。参加了神舟八号飞、神舟九号和神舟十号飞船的飞行任务，性能可靠，工作正常，飞行试验取得圆满成功。该项目不仅属于高附加值产业，而且具有深远的历史意义——结束了该部件的进口历史。尤其是在产品研制过程中，成功的在特殊材料领域采用了计算机辅助设计熔模精密铸造工艺，对 “嫦娥”等相关项目的顺利实施奠定了坚实的基础。

      七、该项目采取的最终技术方案经济、简便，易于在生产线上应用。该项目成果的应用，解决了生产现场的管理问题、渣的存储问题及提高了生产线的总收率，拓宽了重水堆核燃料元件UO2粉末生产线原料的供应渠道。在废物处理和原材料采购方面为企业创造了较好的经济效益，同时，因处理后的渣液混合物的铀含量降低和体积的减少，为企业和社会创造了较好的社会效益。该项目的研究成果可推广于任何硝酸体系中生产UO2粉末的工艺过程中产出的渣液混合物的处理过程。

      八、该项目取得的成果已成功用于钍基燃料元件试验室建设，自2009年11月至2010年5月钍基燃料元件试验室建设完成并投入使用，制备的二氧化钍粉末已用于二氧化钍芯块制备研究。

该项目的研制成功，能充分利用我国丰富的钍资源，促进我国核能的可持续发展；同时，能解决钍的放射性带来的环境污染和我国铀资源短缺的问题。

     九、采用该成果研制成功了一台旋转压机，并于2008年开始用于燃料元件生产线，扩大了一倍以上的产量。通过该项目的研究与应用实现了：1）比利时图纸、标准的吸收与消化。2）制造出了性能与进口设备相当的国产成型压机。3）采用专业定制的液压泵系统保证成型压制过程中的压力稳定。4）关键材料实现了国产化，为今后的设备国产化工作奠定了基础。