加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處理核廢料,放射性周期縮至百年內(nèi)
中國(guó)原子能科學(xué)研究院成功建成全球首臺(tái)加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)(ADS),這一創(chuàng)新技術(shù)為解決核廢料處理難題提供了全新的思路。通過(guò)利用質(zhì)子束轟擊核廢料,該系統(tǒng)能將長(zhǎng)壽命的放射性核素轉(zhuǎn)化為短壽命物質(zhì),從而將核廢料的輻射危害期從數(shù)十萬(wàn)年縮短至500年以?xún)?nèi),極大降低了核廢料對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
該示范裝置已經(jīng)成功處理了來(lái)自商用核電站的廢料3.2噸,關(guān)鍵核素錒系元素的嬗變率達(dá)到了95%。這一轉(zhuǎn)換率表明,該技術(shù)能夠高效地減少核廢料中的放射性物質(zhì),明顯降低廢料的危險(xiǎn)性。通過(guò)質(zhì)子束的精確轟擊,原本具有長(zhǎng)壽命和高危害性的核廢料被轉(zhuǎn)化為短壽命的放射性物質(zhì),這為全球核廢料處理提供了新的解決方案,減輕了核廢料存儲(chǔ)和管理的壓力。
與此同時(shí),配套的玻璃固化技術(shù)也發(fā)揮了重要作用。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)U物體積壓縮至原來(lái)的1/30,顯著提高了廢料存儲(chǔ)的效率。廢料的體積縮小意味著需要的存儲(chǔ)空間減少,為核廢料的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和運(yùn)輸帶來(lái)了更大的便利。
預(yù)計(jì)到2026年,該技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展,建成工業(yè)級(jí)裝置。這一發(fā)展將使核廢料的長(zhǎng)期貯存需求減少80%,不僅減少了核廢料存儲(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)成本,也極大提高了核電站的延壽可行性。隨著這一技術(shù)的推廣應(yīng)用,核電站的運(yùn)行周期有望得到延長(zhǎng),從而提高核能的使用效率,為未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供更可靠的保障。
加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)(ADS)的成功應(yīng)用標(biāo)志著核廢料處理技術(shù)的重大突破,不僅能夠有效減少核廢料對(duì)環(huán)境的危害,還為全球核能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的技術(shù)支持。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,未來(lái)將在核能領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,為實(shí)現(xiàn)綠色能源轉(zhuǎn)型和減少碳排放做出積極貢獻(xiàn)。