伴隨核電發(fā)展，反應(yīng)堆使用過的核燃料(乏燃料)如何處理已成為人們無法回避的難題。中國科學(xué)家最新在乏燃料的安全處置方面取得突破。

中國科學(xué)院8日在北京舉行新聞發(fā)布會，中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來先進(jìn)核裂變能—ADS嬗變系統(tǒng)”的專項(xiàng)負(fù)責(zé)人介紹了相關(guān)進(jìn)展。

記者從中國科學(xué)院的新聞發(fā)布會上獲悉，由該院近代物理研究所原創(chuàng)提出的全新加速器驅(qū)動先進(jìn)核能系統(tǒng)，可將鈾資源利用率由目前技術(shù)的“不到1%”提高到“超過95%”，，處理后核廢料量不到乏燃料的4%，放射壽命由數(shù)十萬年縮短到約500年。這些為探索更高效、更安全的核燃料循環(huán)體系奠定了基礎(chǔ)，有望使核裂變能成為近萬年可持續(xù)、安全、清潔的戰(zhàn)略能源。

在當(dāng)天的發(fā)布會上，中科院近代物理研究所副所長徐瑚珊研究員表示，發(fā)展清潔、高效、安全、可靠的核裂變能，是解決未來能源供應(yīng)、保障我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。然而，核裂變能可持續(xù)發(fā)展必須解決核燃料的利用效率和乏燃料的安全處理處置問題，這是國際核能界面臨的共同挑戰(zhàn)。

ADS概念始于20世紀(jì)90年代初，目前尚未有建成的裝置。歐、美、日等國的ADS系統(tǒng)研發(fā)正在從關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)轉(zhuǎn)入系統(tǒng)集成建設(shè)，中國科學(xué)家在這場“競爭”中也有獨(dú)創(chuàng)成果。

“ADS系統(tǒng)主要組成就是加速器、散裂靶和次臨界反應(yīng)堆。”徐瑚珊說，本月初，研究團(tuán)隊(duì)建成國際上第一臺ADS超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器前端示范樣機(jī)，通過了中科院組織的25MeV(兆電子伏特)達(dá)標(biāo)測試。他們還原創(chuàng)性提出顆粒流散裂靶的概念并建成原理樣機(jī)。此外，研制的國際首臺ADS研究專用鉛基臨界/次臨界雙模式運(yùn)行零功率裝置通過了中科院組織的臨界達(dá)標(biāo)測試，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)運(yùn)行。

徐瑚珊說，2011年中科院啟動了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）“未來先進(jìn)核裂變能-ADS（加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)）嬗變系統(tǒng)”，經(jīng)過6年多的不懈努力和奮力攻關(guān)，該專項(xiàng)從零開始，突破了一些關(guān)鍵核心技術(shù)并部分引領(lǐng)國際發(fā)展。在認(rèn)識到傳統(tǒng)的ADS方案在經(jīng)濟(jì)性上缺乏競爭力且技術(shù)挑戰(zhàn)巨大之后，該專項(xiàng)原創(chuàng)地提出了“加速器驅(qū)動先進(jìn)核能系統(tǒng)”全新概念，并已通過大規(guī)模并行計(jì)算模擬研究證明了其原理上的可行性，完成了一系列實(shí)驗(yàn)室模擬原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)并取得了突破性進(jìn)展。

他說，中國科學(xué)家提出的“加速器驅(qū)動先進(jìn)核能系統(tǒng)”變國際上“分離-嬗變”策略的“精耕細(xì)作、吃細(xì)糧”為“吃粗糧且吃干榨凈”，將為全人類和平利用核能貢獻(xiàn)源自中國的原始創(chuàng)新。