中國ADS反應堆關鍵試驗首次完成 能用核廢料發電

【觀察者網綜合】12月23日，中國核工業集團公司網站發佈消息，我國核反應堆零功率裝置“啓明星II號”實現首次臨界。這標誌着我國加速器驅動次臨界系統（ADS）研究完成又一重大節點。有意思的是，中核集團微博發佈消息的時候，配圖貼出了“太過先進，無法展示”的文字，可説是“不明覺厲”的新高度。

太過先進，無法展示……不明覺厲的新高度

中核集團此前展示的一個ADS嬗變系統設施佈局示意圖……

據瞭解，這一裝置是我國重大科學項目加速器驅動次臨界（ADS）嬗變系統的子系統之一，ADS嬗變系統是一種用於處理高放射性核廢料的裝置，可以讓核廢料失去放射性，同時發電。該系統是目前國際上核技術最前沿的研究項目，我國是世界上第一個開展ADS嬗變系統大工程項目研製的國家，這一系統對於我國核電發展具有極為重大的意義。

中國科普博覽網站展示的加速器子系統畫面

報道原文內容如下，請各位試着理解一下：

12月23日，由中核集團中國原子能科學研究院和中國科學院近代物理研究所聯合研製的，核反應堆零功率裝置“啓明星Ⅱ號”實現首次臨界。這標誌着我國加速器驅動次臨界系統（ADS）研究完成又一個重大節點，也標誌着我國在核反應堆新一代零功率裝置研發領域達到國際先進水平。

加速器驅動的次臨界系統——ADS嬗變系統，可以使長壽命高放核廢料嬗變為短壽命低放核廢料，同時減小體積，對於解決“核廢料安全處置”問題具有重要意義，目前國際上尚未有ADS嬗變系統工程化應用的先例，該裝置將為ADS嬗變系統工程化研究提供關鍵實驗數據。

該裝置是ADS研發第二階段的重要成果。此前，零功率裝置“啓明星I號”在國家973項目支持下，於2005年7月在中國原子能科學研究院研製成功,併成為國際原子能機構開展ADS試驗研究的基準裝置。

ADS嬗變系統示意圖

“啓明星Ⅱ號”裝置創新性地採用水堆和鉛堆“雙堆芯”結構，是以不同富集度的固體鈾棒柵作為核燃料，以水或鉛為介質的多功能反應堆物理綜合實驗研究平台，具有固有安全性、堆芯靈活可變性、操作控制可視性、測量準確性等特點。其中鉛基堆芯是我國首座鉛基反應堆零功率裝置，是我國在鉛基重金屬冷卻快中子反應堆的創新研發方面取得的關鍵技術突破。（楊阿卓）

觀察者網科技評論員表示，《中國科技報》曾發展文章，談及ADS嬗變系統研製，稱“在很多專業人士看來，ADS嬗變系統是一個比‘兩彈一星’還要難的項目，沒有任何的經驗可學習借鑑”。可見這一系統的研製難度之高。

中核集團此前也曾發文介紹ADS系統，文中提到，隨着我國核電站數量的增加，核廢料處理已經成為不可忽視的難題，目前這些核廢料都暫存在核電站自建的硼水池中，硼水可以吸收核廢料產生的大部分能量。每個硼水池足以儲存核電站10年運行所產生的的乏燃料。

但這種處理方式不能一勞永逸，終究不能保證絕對安全性。

目前國際上許多國家都選擇地下深埋方式處理核廢料。例如美國在尤卡山建立的儲藏庫，耗費300億美元，將核廢料埋藏在但地表下數百米的岩層中。這些設施從選址到運行需耗費數十年，且不能保證絕對安全。

而相應的，ADS嬗變系統，則是使用加速器產生的質子流來轟擊核廢料，使之發生嬗變反應，變為半衰期較短的核廢物，可以大大降低放射性廢物的儲量和毒性；而在這個過程中，ADS的次臨界反應堆還可以發電，等於將核廢料變成了可以用於發電的核燃料，且發電後產生的廢料可以相對安全的處理。

日本、韓國、歐盟、俄羅斯都開展了相關研究。中國則是世界上首個開展ADS系統大工程項目研製的國家。