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我國核燃料研究獲突破 鈾利用率從1%提高到95%

2016年底，中科院發佈一項“太過先進，無法展示”的核技術，近日，這項技術取得新突破。
中國科學網6月8日消息，2017年6月5日至7日，全球首臺25MeV質子直線加速器通過測試，標誌著我國先進核裂變技術獲得突破。該技術“可將鈾資源利用率由不到1%提高到超過95%，有望使核裂變能從目前的百年變為近萬年可持續、安全、清潔的戰略能源。”
目前核電站產生的乏燃料含鈾量在95%左右，使用該技術處理後，核廢料量不到乏燃料的4%，放射壽命由數十萬年縮短到約500年。

另據中新網報導，中國科學院8日在北京舉行新聞發佈會，中科院戰略性A類先導科技專項“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統”的專項負責人介紹了相關進展。
中國科學院近代物理研究所副所長徐瑚珊介紹，ADS中文名為“加速器驅動次臨界系統”，即利用加速器產生的高能離子轟擊散裂靶，再產生高通量、硬能譜的中子，驅動次臨界堆芯運行，達到乏燃料嬗變的目的。
徐瑚珊說，2011年中科院啟動了戰略性先導科技專項（A類）“未來先進核裂變能-ADS（加速器驅動次臨界系統）嬗變系統”，經過6年多的不懈努力和奮力攻關，該專項從零開始，突破了一些關鍵核心技術並部分引領國際發展。在認識到傳統的ADS方案在經濟性上缺乏競爭力且技術挑戰巨大之後，該專項原創地提出了“加速器驅動先進核能系統”全新概念，並已通過大規模並行計算模擬研究證明了其原理上的可行性，完成了一系列實驗室模擬原理驗證實驗並取得了突破性進展。

ADS概念始於20世紀90年代初，目前尚未有建成的裝置。歐、美、日等國的ADS系統研發正在從關鍵技術攻關轉入系統集成建設，中國科學家在這場“競爭”中也有獨創成果。
“ADS系統主要組成就是加速器、散裂靶和次臨界反應堆。”徐瑚珊說，本月初，研究團隊建成國際上第一臺ADS超導質子直線加速器前端示範樣機，通過了中科院組織的25MeV(兆電子伏特)達標測試。他們還原創性提出顆粒流散裂靶的概念並建成原理樣機。此外，研製的國際首臺ADS研究專用鉛基臨界/次臨界雙模式運行零功率裝置通過了中科院組織的臨界達標測試，進入實驗運行。

中國科學家不滿足於此，他們在攻關ADS的同時原創性地提出全新的核能系統概念ADANES(加速器驅動先進核能系統)。後者除了擁有比ADS更先進的燃燒系統，還新增了“加速器驅動乏燃料再生循環系統”。
“由乏燃料‘分離—嬗變’策略的‘精耕細作’，改為‘吃粗糧且吃幹榨淨’。”徐瑚珊解釋說，ADANES一旦實現，將把鈾資源利用率由當前的不到1%提高到超過95%，處理後核廢料量不到乏燃料的4%。
專家說，2016年至2023年是ADANES原理驗證、系統集成及規模驗證階段，力爭到2030年時建成百兆瓦級工程示範專案。