加速器驅動次臨界潔凈核能系統（ADS）的技術突破有著怎樣的意義？會帶來哪些影響？

01-23

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。

中國科學家在乏燃料安全處理技術上取得突破-中新網

謝邀吧～

沒錯，上面那兩個答主說的都沒錯。中廣核有這個項目。基於鉛鉍合金冷卻的次臨界快堆。確實會使用ADS加速器。通過高能質子轟擊靶核產生高能中子，並由高能中子轟擊鈾238進行裂變反應。

意義確實是乏燃料處理，質子束轟擊的散裂靶可能由乏燃料來做，目的是促使長半衰期的放射性核素裂變為短半衰期的核素加快乏燃料處理進程。

實驗堆的設計功率1MW，包括ADS加速器和反應堆。不過由於冷卻劑是鉛鉍合金，固有安全性高但是系統上會非常複雜，設計上會更加謹慎。以前日本「文殊」快堆由於金屬冷卻劑泄露導致反應堆關停的經驗教訓值得學習（其實這個是設計基準事故，日本有點反應過度）鉛鉍合金受輻照會產生釙210，這種核素會存在於氣溶膠中而且毒性較大。因此氣體凈化系統會設置很多層次。質子束產生的γ輻射很強，輻射屏蔽要求很高……

總之，相較於輕水堆而言，面臨的問題和解決的手段會很不一樣。

還有～廣核可能是聲音比較大，主要工作還是中科院的～

廣核的鉛鉍堆是我碩士師兄在主持，他博士畢業就開始做這件事情。但是一個博士就主持一個堆，I doubt it. 蘭州所做ADS有天然優勢，加速器技術好是眾所周知的，聯合清華做堆工也是強強聯合。

至於影響當然是明確的，現在韓國也有棄核趨勢，全球對核工業有一種不信任與恐懼心理狀態。兩個原因，核安全和核廢料。ADS是焚燒核廢料的堆，安全性高，如有突破自然對整個行業都是好事。

謝邀，這個問題並不屬於我的方向。現做一點介紹，如果有任何錯誤，請不吝賜教。

加速器驅動次臨界系統（ADS，Accelerator Driven Sub-critical System)基本原理是，首先利用加速器產生的高能質子束轟擊重金屬靶引起散裂反應，然後以寬能譜的散裂中子作為外中子源驅動和維持次臨界堆芯中的核嬗變反應（即題目中提到的先進核廢料處理策略「分離-嬗變Partition-Transmutation」中的一部分），從而將長壽命、高放核素轉化為中短壽命、低放射性的核素（嬗變後，700年左右處理完後的高放即可降低到普通鈾礦的放射性水平）。在嬗變同時還可以輸出部分能量。

中國科學院在2011年啟動了「未來先進核裂變能」戰略先導科技專項，其中ADS嬗變系統是兩大部署內容之一，致力於自主發展ADS系統從試驗裝置到示範設備的全部核心技術和系統集成技術。ADS嬗變系統設總體方案及相關基礎研究、質子直線加速器、液態金屬散裂靶、鉛鉍冷卻反應堆等五個研究項目，主要由近代物理研究所（新聞中提及）、高能所等單位參與。中科院通過多次院士諮詢，認為：快堆側重核燃料增殖，ADS側重核廢料嬗變，（ADS）是比較合理的選擇。ADS系統在2035年左右投入實際使用是必要的，因此加快了部署和推動ADS的研發進程。

通過以上內容，結合新聞中提到的：

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%。

ADANES是ADS的最新概念，由中廣核與中科院2016年3月開始合作的項目，是集核廢料的嬗變、核燃料的增殖、核能發電於一體的先進核燃料閉式循環技術，實際上是同時進行核燃料增殖與核廢料嬗變放能的系統，可以說是一種創舉。但是，該系統是主要由中廣核在負責，中科院現在主要是在負責「啟明星ADS」系列的研發。

新聞中提到的鈾資源利用率的提高，很可能是因為在使用較高富集度鈾燃料情況下，再進行嬗變放能，同量的燃料所能放能更高，但是由1%-95%的提高，很可能有新聞炒作之嫌，而且「核廢料量不到乏燃料的4%」這句話也具有迷惑性，因為乏燃料的毒性/放射性是最受關注的點，因為其蘊含了核燃料裂變子體等長壽命裂變核素，這些都屬於乏燃料，是經受過輻射照射、使用過的核燃料。而核廢料是指加工生產時產生的尾料，所以個人認為該新聞中提到的這半句話是有問題的。

在最後，還是祝願起步較慢的中國ADS，能闊步向前，追趕國外先進水平~

謝邀

首先，ADS（加速器驅動的次臨界系統）是由IAEA所承認的第四代核能系統。除了ADS之外，我國目前正在研究的四代核電主要有：快堆、熔鹽堆、高溫氣冷堆。

其中ADS與快堆因為其解決核燃料利用率的諸多問題，目前得到大家的廣泛關注。

中國的ADS發展，由中科院蘭州物理研究所主導，相關單位配合，去年年底首次臨界的啟明星二號零功率建於中國原子能科學研究院。廣核集團的CIADS是下一步將ADS推向工程應用化的一個重大階段。

ADS將來的發展可以參照目前快堆的發展過程，快堆零功率裝置--中國實驗快堆--快堆示範電站（福建霞浦）--快堆商用電站（未來）

它的主要作用還是分離嬗變核電站燃料所產生的錒系核素、重鈾核素等，得到可以利用且半衰期短的核素。可以說ADS將來在得到工程化應用的時候，可以與現在的核電站一起構成整個核燃料的閉式循環。電站產生的錒系核素--ADS分離嬗變--穩定短壽命同位素--深埋處理

目前我國及國際上對於核燃料的處理方式主要為深埋。拋開燃料利用率的角度，對於環境多少會造成一定影響，而ADS的出現則會大大改善這一狀況。

正常運行的反應堆都是臨界反應堆，反應堆內維持著自持的鏈式裂變反應，而這種反應堆在這麼多年的發展歷程中先後經歷了切爾諾貝利、三里島、福島等核事故。ADS是次臨界堆，必須要由外部提供中子才能維持反應堆運行。外部的中子從何而來呢，就是加速器，加速器產生強流質子，轟擊重金屬散列靶上，產生散列中子，為反應堆提供運行所需要的外源中子。

這一系列的裝置，要推廣到工程應用，難度可想而知。

謝邀。因為現在學業繁忙，無法仔細查資料作答。但根據自己對加速器技術，以及鉛冷快堆的發展歷史的了解來做簡單回答的話，短期（甚至未來10多年）不會對現有核電技術的工程應用造成任何實際影響。

一個很現實的問題是：你能夠想像將幾十MeV級別的加速器作為日常處理核電乏燃料的手段么？工程上如何做到可行，又如何盈利呢？

我提醒一下

同為第四代核電站的快中子反應堆示範電站是1980年代建成的，一直修修停停，我國的實驗塊堆是1990年代立項，2000年代建成的，相關技術的實驗階段會持續很長時間，用於商業化發電更是遙遙無期。

如果按照快堆這種進度，ADS能在2030年建成實驗電站的話，最快也要到2060年以後才可能開始商業化推廣。

對於這種東西，你們不應該以年，而是要以十年為單位來計算實用化的時間。

一個是安全，沒有中子源就沒有燒堆芯的可能性！但是說能有95的利用率，我感覺它只說了它的燃料的利用率，但沒有說整體的能源生產率！畢竟造堆除了產生能源，還要產生效益的！中子源是加速器產生的，這個是要很多電的！而且堆是鉛冷堆貌似是做不大的！鉛比重太大！這兩點應該就是它的硬傷了！

謝邀。

對這個技術不是了解，但乏燃料後處理和再利用是目前核能發展的潛力所在，希望我國這方面能有所突破……畢竟三代核電的全球首堆和自主化三代技術都快有突破了

乏燃料再利用