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科研团队正在攻克“快速”处理核废料技术

2015-08-14 10:16来源:中国环境报作者:唐斐婷关键词:放射性废物高放废物ADS嬗变系统收藏点赞

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“当前我们做的一些单项关键技术小型样机已经达到了ADS嬗变系统的技术指标要求,下一步就需要做出集成装置。”说起这一点,团队成员颇为自豪。更为可喜的是,在研究ADS嬗变系统的过程中,中科院近物所团队还进一步发掘了这一系统在核燃料增殖和产能方面的潜力。

“一开始我们仅仅是为了解决高放废物的处理处置问题来研究这个系统的,但当我们把其中的一些指标做到较高水平时,发现了它在提高铀资源的利用率方面也有巨大的潜力。”研究人员告诉记者, “如果增加一个高性价比的乏燃料再生循环处理流程,ADS系统在乏燃料处理、燃料增殖和产能3个方面的能力都将得到极大的提升,可以把核电铀资源的利用率从当前的1%提高到95%,所产生的放射性废物不到原乏燃料量的4%,放射性寿命减少到约150年。”

研发时间紧迫

“目前世界上尚无建成ADS集成系统的先例,这对于我国的ADS研发来说既是机遇,也是挑战。”研究人员说。

据了解,欧盟各国、美、日、俄等核能科技发达国家都制定了ADS 中长期发展路线图,当前正处在从关键技术攻关逐步转入建设集成系统的ADS原理研究装置阶段。如日本2009 年由日本原子力研究机构和高能加速器研究机构联合建造了日本强流质子加速器装置,计划在未来升级工程中开展ADS的实验研究。

“挑战不小。”研究人员坦言,在加速器方面,工业级ADS装置要求质子加速器的束流功率大于10 MW,而目前世界上运行的最大功率约为1.4 MW。“这就需要我们提高一个量级,这并不是一件容易的事。同时,ADS嬗变系统中对加速器运行的可靠性要求也远高于现有的加速器。”

时间很紧。这是中科院ADS团队当前最大的压力。

“考虑到我国核废料积累的增长速度,ADS嬗变系统在2030 年代投入实际使用是很有必要的。目前我们已经基本解决了原理和关键技术方面的问题。下一步要开始进行集成技术验证,完成这个阶段以后才能开始做示范装置。”研究人员表示,“如果得到及时稳定的支持,有望在2022年左右基本完成乏燃料循环利用验证等阶段性工作,并在2030年左右实现工业级示范。”

原标题:科研团队正在攻克“快速”处理技术
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