2016年底,中科院發布一項“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,標志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,使用該技術處理后,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。
2016年12月,中核集團微博發布一項“無法展示”的核技術
另據中新網報道,中國科學院8日在北京舉行新聞發布會,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并部分引領國際發展。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后,該專項原創地提出了“加速器驅動先進核能系統”全新概念,并已通過大規模并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并取得了突破性進展。
中科院近代物理研究所ADS團隊(中國科學網圖)
ADS概念始于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范樣機,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并建成原理樣機。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。
中國科學家不滿足于此,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)。后者除了擁有比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‘吃粗糧且吃干榨凈’。”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%,處理后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范項目。
這項技術的突破,將使我國萬噸乏燃料變廢為寶
還發布了2項A類先導科技專項成果
另據新華社6月8日消息,除“未來先進核裂變能”外,當日的發布會上還發布另外兩個A類先導專項,分別是“面向感知中國的新一代信息技術研究”和“低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示范”。
新一代信息技術研究方面,依托信息技術先導專項成果研制的“‘寒武紀1A’深度神經元網絡處理器”和“工業4.0互聯網制造解決方案”,2016年被世界互聯網大會選入世界互聯網15大領先科技成果。中科院信息工程研究所所長孟丹說,專項研究提出了“海—網—云協同”的創新理念,突破了專用計算芯片、深度可編程網絡等一批關鍵技術。
低階煤利用先導專項提出低階煤清潔高效梯級利用的整體解決方案。該專項在我國“煤變油”技術已批量投產的基礎上,致力于解決褐煤、煙煤等大量低階煤資源難以有效利用的問題,提出低階煤分級液化的煤制油新工藝。據中新社今年5月報道,這項技術已完成年處理褐煤1萬噸的工業中試裝置的試驗運行,正在新疆規劃和設計百萬噸級的商業裝置。中科院山西煤炭化學研究所所長王建國說,專項突破了10項以上關鍵示范技術,形成適合我國資源特征的高能效、低污染、低排放和高值化的低階煤綜合利用技術體系。
先導專項是中科院發揮建制化優勢,組織優勢力量共同實施的跨學科、跨領域的重大科技任務。先導專項分為A、B兩類,其中,A類先導專項側重于突破戰略高技術、重大公益性關鍵核心科技問題,促進技術變革和新興產業的形成發展,服務我國經濟社會可持續發展。
中科院重大科技任務局局長王越超介紹,通過先導專項的實施,取得了一批在國內外有重要影響的重大原創成果,如空間科學專項成功發射暗物質衛星“悟空”、量子衛星“墨子號”,干細胞與再生醫學研究專項在“體外”獲得功能性精子、脊髓損傷修復等方面取得一系列重大突破,南海環境變化專項為南??沙掷m開發利用提供強有力的科技支撐等。
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