中国将于2027年启动全球首座加速器驱动核反应堆

中国正准备启动全球首座兆瓦级加速器驱动次临界反应堆,其开发者表示,该装置能够以比传统反应堆高100倍的效率燃烧铀,同时将核废料的寿命缩短至目前水平的千分之一以下。

可用千年的能源

据《科技日报》3月2日报道,中国先导专项加速器驱动次临界系统(CiADS)正在广东省惠州市建设中,预计将于2027年上线运行。该系统由中国科学院研究人员与国有核能企业共同设计,将成为全球首个兆瓦级规模运行的此类原型装置。

中国科学院近代物理研究所副所长何源称该系统是"国际公认的核燃料增殖和核废料处理的理想途径"。报道指出,该技术可以将核能转变为"绿色、安全、稳定的千年能源"。

加速器驱动次临界系统利用粒子加速器将高能质子射向重金属靶材,产生中子来驱动反应堆,其运行状态低于维持自持链式反应所需的临界阈值。这种设计使反应堆既能发电,又能嬗变长寿命放射性同位素——这些核废料的危险性可持续数十万年——将其转化为半衰期更短、危险性更低的物质。

从实验室到原型阶段

CiADS于2021年7月开始建设,计划建设周期为六年。何源表示,研究所的目标是在今年完成该设施核心组件——超导粒子加速器系统的安装。次临界反应堆采用铅铋冷却快中子设计。

尽管加速器驱动系统前景广阔,但目前世界上还不存在任何商业化版本。目前仅有包括中国在内的实验项目正在开发中。根据中国更广泛的ADS项目路线图,该项目的目标是将高放核废料的体积减少96%,并将其放射性毒性寿命缩短至500年以内。

中国的核能雄心

CiADS项目的宣布正值北京大力推进核能力扩张之际。中国最近在漳州开始商业运营华龙一号反应堆,并即将在海南省完成玲龙一号小型模块化反应堆的建设。今年1月,江苏省启动了一个首创性的混合核能项目,将第三代和第四代反应堆设计相结合。中国政府本周提交给立法机构的政府工作报告重申了国家对绿色能源发展的承诺,这是其碳中和目标的一部分。