再創紀錄！我國強流高功率質子加速器研製實現10毫安束流穩定運行

近日，中國科學院近代物理研究所獨立自主研製的加速器驅動的嬗變系統（ADS）取得新進展，其關鍵系統超導直線加速器樣機在國際上首次實現束流強度10毫安連續波質子束176千瓦運行指標，並於12日凌晨2:20實現10毫安束流穩定運行。這一科研進展驗證了ADS商用裝置束流強度10毫安指標的可行性，同時也為我國在建的國家重大科技基礎設施“強流重離子加速器”“加速器驅動嬗變研究裝置”提供了重要支撐。

2011年中國科學院啓動實施戰略性先導科技專項（A類）“未來先進核裂變能-ADS嬗變系統”。射頻超導強流高功率質子直線加速器是ADS三大關鍵系統之一。強流高功率離子束是核科學和核技術前沿，也是各發達國家爭先搶佔的戰略高地。實現10毫安連續波強流高功率質子束穩定加速是國際上近20年來長期追求的目標，無論物理上還是技術上都存在前所未有的巨大挑戰。採用全超導直線加速器加速5毫安以上連續波質子束從未在國際上被驗證或實現。中國科學院近代物理所自接到任務開始，始終堅持關鍵核心技術自主創新， 2017年6月與中國科學院高能物理團隊一起完成25兆電子伏加速器專家測試通過驗收，建成了ADS加速器原型樣機，突破了射頻超導直線加速器這一“卡脖子”技術。

ADS加速器原型樣機驗收後，近代物理所科研團隊繼續開展連續波高功率束流穩定運行技術研究，並不斷穩步提高運行功率和連續運行時間。春節期間，團隊仍夜以繼日地奮戰在科研一線，解決了一個又一個難題，實現10毫安下的束流快速恢復和穩定運行，功率達到176千瓦，可用性達到90%以上，再次刷新由團隊自己創造的世界紀錄。

數十兆瓦的高功率連續波超導加速器是核廢料嬗變處理、醫用同位素生產、高通量中子源等國家重大戰略需求的核心技術。在射頻超導加速器建設和高功率穩定運行上取得的新突破，奠定了核廢料嬗變處理和新元素合成研究的基礎，也將助力我國醫用放射性同位素的規模量產。