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ADS先导专项连续取得重大阶段性突破

ADS先导专项连续取得重大阶段性突破

  20161223日,“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”战略性先导科技专项(简称“ADS先导专项”)的铅基反应堆零功率装置——“启明星Ⅱ号”首次实现临界。该装置由中国原子能科学研究院和中国科学院近代物理研究所联合承担研制任务,是国内首座铅基零功率装置。此次成功临界,是ADS先导专项的又一重大阶段进展,也是我国在铅基冷却剂快中子反应堆创新研发方面取得的关键技术突破,为ADS铅基次临界系统的设计、校验等奠定了坚实基础,标志着我国在核反应堆新一代零功率装置研发领域达到国际先进水平。

  201714日,ADS先导专项强流质子加速器(原理图如下)研制再传捷报:注入器I获得了能量10 MeV、流强为2.1mA的连续波(韩式1.5分彩CW)质子束。这是继20167月注入器I获得能量10.67MeV、流强10.6mA的脉冲质子束,以及201611至12月注入器II先后获得能量10.06MeV、流强11.8mA的脉冲束与能量约10MeV、流强1.1-2.7mA的连续束之后的又一重大阶段突破。由中科院高能物理研究所和近代物理所联合组成的ADS加速器团队,分别承担了注入器III的研制任务。两台注入器达到的性能指标,均达到了ADS先导专项的指标要求,并超过了国际上目前唯一处于调试运行中的以色列连续波强流超导直线加速器装置(SARAF),居国际领先水平。后续,ADS加速器团队将继续向下一阶段20-25MeV的能量目标奋勇挺进。

  ADS先导专项是中科院瞄准核废料安全处理这一国际共性挑战而做出的重大战略部署。实施6年以来,ADS先导专项团队直面挑战、敢于创新,不仅在各个关键核心技术方面由跟踪学习跨越到国际引领,而且实现了科学理念的升华,原创性提出了加速器驱动先进核能系统(ADANES)的新方案,原理上可“吃干榨净”核燃料,并可再生利用乏燃料,具有核废料最小化(体积降至约4%、放射性寿命降至500年)、高效利用核燃料(从压水堆的约1%提高到约95%)、本征防核扩散(不分离乏燃料中的铀和钚)以及经济性好(相对简单的乏燃料循环再生处理流程)等特点,可望为我国乃至全球裂变核能的可持续发展做出重大贡献。

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ADS强流质子加速器设计结构原理图