中國研製ADS嬗變系統　助「循環利用」核廢料再發電

中國科學院近代物理研究所於2月13日對外發布，該所獨立自主研製的加速器驅動的嬗變系統（Accelerator Driven Sub-critical System）取得新進展，在射頻超導加速器建設和高功率穩定運行上取得新突破，奠定了核廢料嬗變處理和新元素合成研究的基礎，也將助力中國放射性同位素的規模量產。
官方新華社2月14日報道稱，ADS超導直線加速器樣機在國際上首次實現束流強度10毫安連續波質子束176千瓦運行指標，並於12日凌晨2時多，實現10毫安束流穩定運行。事實上，採用全超導直線加速器加速5毫安以上連續波質子束此前從未在國際上被驗證或實現。

據悉，ADS實際上是加速器和反應堆的「結合體」， 可將乏燃料中那些半衰期高達數十萬年的放射性廢物變成幾百年的短壽命廢物，將短壽命廢物變成裂變產物，並在此過程中發電。

射頻超導強流高功率質子直線加速器是ADS三大關鍵系統之一。實現10毫安連續波強流高功率質子束穩定加速是國際上近20多年來投入巨資建設並長期追求的目標，無論物理上還是技術上都存在前所未有的巨大挑戰。

2011年，中科院提出了中國ADS發展路線圖：第一階段為原理驗證階段，即建立加速器驅動嬗變研究裝置；第二階段為技術驗證階段，即要建立加速器驅動嬗變示範裝置；第三階段為工業推廣階段。

同年，中科院啟動戰略性先導專項（A類）「未來先進核裂變能——ADS嬗變系統」，旨在通過3個階段的研發，自主發展ADS從試驗裝置到示範裝置的全部核心技術和系統集成技術。

根據介紹，2014年實現了射頻四極加速器10毫安連續波質子束穩定運行，國際評審專家評價達到國際領先水平；2015年完成5兆電子伏、3毫安質子超導直線加速器研製和測試；2016年完成10兆電子伏、2毫安質子超導直線加速器研製；2017年25兆電子伏質子超導直線加速器通過專家測試和驗收，在財政部的績效評估中名列第一。

2019年1月，實現了 30千瓦連續波質子束功率大於100小時長時間穩定運行這一重要階段性成果；2021年1月，再次取得突破性進展，連續波質子束最大束流強度5.6毫安、最大束流功率達到110.9千瓦，具備了百千瓦連續波束流運行的能力。