我国核燃料研究获突破 铀利用率从1%提高到95%

　　来源：中新网等

　　2016年底，中科院发布一项“太过先进，无法展示”的核技术，近日，这项技术取得新突破。

　　中国科学网6月8日消息，2017年6月5日至7日，全球首台25MeV质子直线加速器通过测试，标志着我国先进核裂变技术获得突破。该技术“可将铀资源利用率由不到1%提高到超过95%，有望使核裂变能从目前的百年变为近万年可持续、安全、清洁的战略能源。”

　　目前核电站产生的乏燃料含铀量在95%左右，使用该技术处理后，核废料量不到乏燃料的4%，放射寿命由数十万年缩短到约500年。

　　另据中新网报道，中国科学院8日在北京举行新闻发布会，中科院战略性A类先导科技专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”的专项负责人介绍了相关进展。

　　中国科学院近代物理研究所副所长徐瑚珊介绍，ADS中文名为“加速器驱动次临界系统”，即利用加速器产生的高能离子轰击散裂靶，再产生高通量、硬能谱的中子，驱动次临界堆芯运行，达到乏燃料嬗变的目的。

　　徐瑚珊说，2011年中科院启动了战略性先导科技专项（A类）“未来先进核裂变能-ADS（加速器驱动次临界系统）嬗变系统”，经过6年多的不懈努力和奋力攻关，该专项从零开始，突破了一些关键核心技术并部分引领国际发展。在认识到传统的ADS方案在经济性上缺乏竞争力且技术挑战巨大之后，该专项原创地提出了“加速器驱动先进核能系统”全新概念，并已通过大规模并行计算模拟研究证明了其原理上的可行性，完成了一系列实验室模拟原理验证实验并取得了突破性进展。

　　ADS概念始于20世纪90年代初，目前尚未有建成的装置。欧、美、日等国的ADS系统研发正在从关键技术攻关转入系统集成建设，中国科学家在这场“竞争”中也有独创成果。

　　“ADS系统主要组成就是加速器、散裂靶和次临界反应堆。”徐瑚珊说，本月初，研究团队建成国际上第一台ADS超导质子直线加速器前端示范样机，通过了中科院组织的25MeV（兆电子伏特）达标测试。他们还原创性提出颗粒流散裂靶的概念并建成原理样机。此外，研制的国际首台ADS研究专用铅基临界/次临界双模式运行零功率装置通过了中科院组织的临界达标测试，进入实验运行。

　　中国科学家不满足于此，他们在攻关ADS的同时原创性地提出全新的核能系统概念ADANES（加速器驱动先进核能系统）。后者除了拥有比ADS更先进的燃烧系统，还新增了“加速器驱动乏燃料再生循环系统”。

　　“由乏燃料‘分离—嬗变’策略的‘精耕细作’，改为‘吃粗粮且吃干榨净’。”徐瑚珊解释说，ADANES一旦实现，将把铀资源利用率由当前的不到1%提高到超过95%，处理后核废料量不到乏燃料的4%。

　　专家说，2016年至2023年是ADANES原理验证、系统集成及规模验证阶段，力争到2030年时建成百兆瓦级工程示范项目。

　　这项技术的突破，将使我国万吨乏燃料变废为宝

　　还发布了2项A类先导科技专项成果

　　另据新华社6月8日消息，除“未来先进核裂变能”外，当日的发布会上还发布另外两个A类先导专项，分别是“面向感知中国的新一代信息技术研究”和“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”。

　　新一代信息技术研究方面，依托信息技术先导专项成果研制的“‘寒武纪1A’深度神经元网络处理器”和“工业4.0互联网制造解决方案”，2016年被世界互联网大会选入世界互联网15大领先科技成果。中科院信息工程研究所所长孟丹说，专项研究提出了“海—网—云协同”的创新理念，突破了专用计算芯片、深度可编程网络等一批关键技术。

　　低阶煤利用先导专项提出低阶煤清洁高效梯级利用的整体解决方案。该专项在我国“煤变油”技术已批量投产的基础上，致力于解决褐煤、烟煤等大量低阶煤资源难以有效利用的问题，提出低阶煤分级液化的煤制油新工艺。据中新社今年5月报道，这项技术已完成年处理褐煤1万吨的工业中试装置的试验运行，正在新疆规划和设计百万吨级的商业装置。中科院山西煤炭化学研究所所长王建国说，专项突破了10项以上关键示范技术，形成适合我国资源特征的高能效、低污染、低排放和高值化的低阶煤综合利用技术体系。

　　先导专项是中科院发挥建制化优势，组织优势力量共同实施的跨学科、跨领域的重大科技任务。先导专项分为A、B两类，其中，A类先导专项侧重于突破战略高技术、重大公益性关键核心科技问题，促进技术变革和新兴产业的形成发展，服务我国经济社会可持续发展。

　　中科院重大科技任务局局长王越超介绍，通过先导专项的实施，取得了一批在国内外有重要影响的重大原创成果，如空间科学专项成功发射暗物质卫星“悟空”、量子卫星“墨子号”，干细胞与再生医学研究专项在“体外”获得功能性精子、脊髓损伤修复等方面取得一系列重大突破，南海环境变化专项为南海可持续开发利用提供强有力的科技支撑等。