科技日報記者 頡滿斌 通訊員 袁海博
加速器驅(qū)動核能系統(tǒng)(ADS)可高效解決核電安全、清潔、可持續(xù)發(fā)展所面臨的核燃料循環(huán)利用和核廢料安全處理問題,為實現(xiàn)“雙碳”目標提供有效解決方案。
實現(xiàn)該系統(tǒng)首先要具備的關鍵裝置就是“粒子束大炮”——強流高功率加速器。近日,中國科學院近代物理研究所堅持自主創(chuàng)新,經(jīng)過十年科技攻關成功研制了ADS超導直線加速器樣機(設計能量20兆電子伏特),并在國際上首次實現(xiàn)了10毫安連續(xù)波質(zhì)子束加速和百千瓦、百小時穩(wěn)定運行,最高束流功率達205千瓦,可用性好于93%。這一工作將連續(xù)波束流強度較原有世界最好指標提高近5倍,確立了我國在該領域的領先優(yōu)勢,也標志著我國科學家推動國際強流質(zhì)子超導直線加速器實質(zhì)性進入10毫安連續(xù)波穩(wěn)定運行時代。
ADS超導直線加速器樣機 中國科學院近代物理研究所供圖
這是自20世紀80年代ADS概念提出以來,“粒子束大炮”流強首次達到可工業(yè)化應用的指標,將推動ADS概念從夢想走進現(xiàn)實。