我国加速器驱动次临界装置建设进入关键阶段 力争2027年建成全球首个兆瓦级装置

问题:核能发展面临安全与可持续挑战 当前,全球核能领域面临两大瓶颈:一是传统核反应堆存在潜在安全风险,二是核废料中长寿命放射性核素处理成本高昂、技术复杂。

如何实现核能“绿色化”“可持续化”,成为国际科技竞争的战略高地。

原因:原创技术突破开辟新路径 2011年,中国科学院近代物理研究所创新性提出“加速器驱动先进核能系统”方案。

其核心原理是利用高能质子束轰击重核产生中子,既维持反应堆发电,又将长寿命核废料转化为短寿命或稳定物质。

2021年,团队成功研制超导直线加速器样机,实现10毫安连续波质子束稳定运行,标志着我国在该领域迈入国际领先行列。

影响:工程难度与产业带动双重效应 CiADS项目需攻克超导加速单元精密装配、百千瓦级束流稳定控制等世界级难题。

以超导腔安装为例,其洁净度要求超过ICU病房千倍,操作须以“慢动作”标准执行。

同时,项目已吸引广东多家企业参与超导腔、核能装备制造,初步形成覆盖设计、材料、工艺的本地化供应链,为大湾区培育战略性新兴产业注入动能。

对策:全流程严控确保里程碑节点 面对2024年完成32台超导加速单元总装的攻坚目标,项目团队建立“源头零瑕疵”质量管理体系。

从化学刻蚀到超纯水冲洗,每道工序均采用数字化追溯;关键部件安装实施多团队并行作业模式,单周最高需完成8台单元集成。

研究所副所长何源表示:“任何环节的微小偏差都可能影响装置整体性能,必须用‘大国工匠’标准对待每颗螺丝。

” 前景:引领未来核能技术范式变革 按计划,CiADS将于2027年实现兆瓦级运行。

届时,我国将成为全球首个掌握加速器驱动次临界系统全链条技术的国家。

该装置可使铀资源利用率提升60倍,核废料体积减少至传统方法的1%,为破解能源安全与碳中和目标矛盾提供中国方案。

国际原子能机构专家评价称,此项技术有望重塑全球核能产业格局。

重大科技基础设施的意义,既在于“从0到1”的原始创新,也在于把复杂科学问题转化为可运行、可维护、可推广的工程能力。

CiADS在关键节点上的加速推进,折射出我国在先进核能领域向深水区挺进的决心与韧劲。

面向未来,唯有以更严格的质量体系、更开放的协同创新和更扎实的工程化积累,才能把前沿技术真正转化为支撑绿色发展与能源安全的长期能力。