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作者:admin  发布时间:2017-06-09 09:07  点击次数:

未来先进核裂变能—ADS嬗变系统


    2016年底,中国科学院近代物理研究所副所长徐瑚珊介绍,ADS中文名为“加速器驱动次临界系统”,即利用加速器产生的高能离子轰击散裂靶,再产生高通量、硬能谱的中子,驱动次临界堆芯运行,达到乏燃料嬗变的目的。
 
    徐瑚珊说,2011年中科院启动了战略性先导科技专项(A类)“未来先进核裂变能-ADS(加速器驱动次临界系统)嬗变系统”,经过6年多的不懈努力和奋力攻关,该专项从零开始,突破了一些关键核心技术并部分引领国际发展。在认识到传统的ADS方案在经济性上缺乏竞争力且技术挑战巨大之后,该专项原创地提出了“加速器驱动先进核能系统”全新概念,并已通过大规模并行计算模拟研究证明了其原理上的可行性,完成了一系列实验室模拟原理验证实验并取得了突破性进展。
 
    ADS概念始于20世纪90年代初,目前尚未有建成的装置。欧、美、日等国的ADS系统研发正在从关键技术攻关转入系统集成建设,中国科学家在这场“竞争”中也有独创成果。中科院发布一项“太过先进,无法展示”的核技术,近日,这项技术取得新突破。
 
    中国科学网6月8日消息,2017年6月5日至7日,全球首台25MeV质子直线加速器通过测试,标志着我国先进核裂变技术获得突破。该技术“可将铀资源利用率由不到1%提高到超过95%,有望使核裂变能从目前的百年变为近万年可持续、安全、清洁的战略能源。”
 
    目前核电站产生的乏燃料含铀量在95%左右,使用该技术处理后,核废料量不到乏燃料的4%,放射寿命由数十万年缩短到约500年。
 
    2016年12月,中核集团微博发布一项“无法展示”的核技术 2016年12月,中核集团微博发布一项“无法展示”的核技术
 
    另据中新网报道,中国科学院8日在北京举行新闻发布会,中科院战略性A类先导科技专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”的专项负责人介绍了相关进展。
 
    “ADS系统主要组成就是加速器、散裂靶和次临界反应堆。”徐瑚珊说,本月初,研究团队建成国际上第一台ADS超导质子直线加速器前端示范样机,通过了中科院组织的25MeV(兆电子伏特)达标测试。他们还原创性提出颗粒流散裂靶的概念并建成原理样机。此外,研制的国际首台ADS研究专用铅基临界/次临界双模式运行零功率装置通过了中科院组织的临界达标测试,进入实验运行。
 
    中国科学家不满足于此,他们在攻关ADS的同时原创性地提出全新的核能系统概念ADANES(加速器驱动先进核能系统)。后者除了拥有比ADS更先进的燃烧系统,还新增了“加速器驱动乏燃料再生循环系统”。
 
    “由乏燃料‘分离—嬗变’策略的‘精耕细作’,改为‘吃粗粮且吃干榨净’。”徐瑚珊解释说,ADANES一旦实现,将把铀资源利用率由当前的不到1%提高到超过95%,处理后核废料量不到乏燃料的4%。
 
    专家说,2016年至2023年是ADANES原理验证、系统集成及规模验证阶段,力争到2030年时建成百兆瓦级工程示范项目。
 
    另据新华社6月8日消息,除“未来先进核裂变能”外,当日的发布会上还发布另外两个A类先导专项,分别是“面向感知中国的新一代信息技术研究”和“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”。
 
    新一代信息技术研究方面,依托信息技术先导专项成果研制的“‘寒武纪1A’深度神经元网络处理器”和“工业4.0互联网制造解决方案”,2016年被世界互联网大会选入世界互联网15大领先科技成果。中科院信息工程研究所所长孟丹说,专项研究提出了“海—网—云协同”的创新理念,突破了专用计算芯片、深度可编程网络等一批关键技术。
 
    低阶煤利用先导专项提出低阶煤清洁高效梯级利用的整体解决方案。该专项在我国“煤变油”技术已批量投产的基础上,致力于解决褐煤、烟煤等大量低阶煤资源难以有效利用的问题,提出低阶煤分级液化的煤制油新工艺。据中新社今年5月报道,这项技术已完成年处理褐煤1万吨的工业中试装置的试验运行,正在新疆规划和设计百万吨级的商业装置。中科院山西煤炭化学研究所所长王建国说,专项突破了10项以上关键示范技术,形成适合我国资源特征的高能效、低污染、低排放和高值化的低阶煤综合利用技术体系。
 
    先导专项是中科院发挥建制化优势,组织优势力量共同实施的跨学科、跨领域的重大科技任务。先导专项分为A、B两类,其中,A类先导专项侧重于突破战略高技术、重大公益性关键核心科技问题,促进技术变革和新兴产业的形成发展,服务我国经济社会可持续发展。
 
    中科院重大科技任务局局长王越超介绍,通过先导专项的实施,取得了一批在国内外有重要影响的重大原创成果,如空间科学专项成功发射暗物质卫星“悟空”、量子卫星“墨子号”,干细胞与再生医学研究专项在“体外”获得功能性精子、脊髓损伤修复等方面取得一系列重大突破,南海环境变化专项为南海可持续开发利用提供强有力的科技支撑等。


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