我國核燃料研究獲突破 鈾利用率從1％提高到95％

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，全球首台25MeV質子直線加速器通過測試，標誌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，使用該技術處理後，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並部分引領國際發展。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後，該專項原創地提出了「加速器驅動先進核能系統」全新概念，並已通過大規模並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並取得了突破性進展。

中科院近代物理研究所ADS團隊（中國科學網圖）

ADS概念始於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台ADS超導質子直線加速器前端示範樣機，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並建成原理樣機。此外，研製的國際首台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。

中國科學家不滿足於此，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)。後者除了擁有比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%，處理後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範項目。

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範」。

新一代信息技術研究方面，依託信息技術先導專項成果研製的「『寒武紀1A』深度神經元網路處理器」和「工業4.0互聯網製造解決方案」，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—雲協同」的創新理念，突破了專用計算晶元、深度可編程網路等一批關鍵技術。

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，致力於解決褐煤、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項以上關鍵示範技術，形成適合我國資源特徵的高能效、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類先導專項側重於突破戰略高技術、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」，幹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海可持續開發利用提供強有力的科技支撐等。

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