加速器驱动次临界系统-物理.PDF

加速器驱动次临界系统 2016 －07 －06 收到 † email：wangsicheng@impcas.ac.cn ——先进核燃料循环的选择* †† email：huzg@impcas.ac.cn DOI：10.7693/w † †† 骆 鹏 王思成 胡正国 徐瑚珊 詹文龙 ( 中国科学院近代物理研究所 兰州 730000 ) Accelerator driven sub-critical systems ————a promising solution for cycling nuclear fuel † †† LUO Peng WANG Si-Cheng HU Zheng-Guo XU Hu-Shan ZHAN Wen-Long (Institute of Modern Physics ，Chinese Academy of Sciences ，Lanzhou 730000 ，China) 摘 要 加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System ，ADS)是利用加 速器产生的高能强流质子束轰击重核时产生的外源中子，来驱动次临界堆芯中裂变材料发生 的持续的链式反应，使得长寿命放射性核素最终变为非放射性的或短寿命的核素，并维持反 应堆运行，因而具有该系统所固有的安全性。ADS 的中子能谱硬，通量大，能量分布宽，嬗 变长寿命核素能力强，可大幅降低核废料的放射性危害，实现核废料的最少化，被国际公认 为是核废料处理最有前景的技术途径。文章介绍了ADS 研究的国家需求，概述了ADS 技术 原理及挑战，同时介绍了中国科学院战略性先导科技专项(A 类) “未来先进核裂变能—— ADS 嬗变系统”这一研究课题实施进展情况，并对未来发展进行了展望。 关键词 核能，乏燃料，加速器驱动次临界系统(ADS)，嬗变 Abstract An accelerator driven sub-critical system (ADS) that utilizes spallation neutrons as an external neutron source to drive the sub-critical blanket system has inherent safety features. It is universally regarded as the most promising approach for the disposal of the long-lived nuclear wastes because of its hard and wide neutron spectra, and large flux. In addition to its ability to re- duce significantly the lifetime and volume of nuclear waste, it also has the potential for nuclear fu- el breeding and nuclear power generation, which could improve the utilization efficiency of nucle- ar fuel re