中国核研究再创世界纪录!自主研制ADS超导直线加速器样机实现连续波质子束10毫安指标

南方财经全媒体集团 南方财经全媒体记者郑玮
2021-02-18 20:34

南方财经全媒体记者从中国科学院近代物理研究所获悉,2021年2月11日凌晨5:16,近代物理研究所独立自主研制的ADS超导直线加速器样机在国际上首次实现束流强度10毫安连续波质子束176千瓦运行指标。12日凌晨2:20,实现10毫安束流稳定运行,再次刷新该团队此前创造的连续波质子束流强度和束流功率世界纪录。

强流高功率离子束是核科学和核技术前沿,也是国家战略需求,是各发达国家争先抢占的战略高地。实现10毫安连续波强流高功率质子束稳定加速是国际上近20多年来长期追求的目标,此前采用全超导直线加速器加速5毫安以上连续波质子束从未在国际上被验证或实现。

相比之下,中国ADS超导直线加速器样机的连续波束流强度和功率均已远超国际同类装置,实现了从“被迫自立”到“自强引领”的跨越。

近年来,欧美发达国家限制与中国合作强流高功率超导直线加速器技术,并限制相关核心设备或部件出口中国,以遏制中国强流高功率质子加速器技术发展及其在核废料嬗变处理、高通量中子源、同位素制备等核技术重大应用。在这种情况下,中国必须独立完成所有“卡脖子”的关键核心技术研发。

2011年,中国科学院启动实施战略性先导科技专项(A类)“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”(简称“ADS先导专项”),射频超导强流高功率质子直线加速器是ADS三大关键系统之一。

在强流高功率质子超导直线加速器研发过程中,中国科学院近代物理研究所创造了一个又一个世界纪录,打破了美、欧发达国家对射频超导直线加速器相关技术的限制,最终建成了ADS超导质子直线加速器原型样机,突破了强流高功率射频超导质子直线加速器这一“卡脖子”技术。

中国科学院近代物理研究所相关负责人表示,此次ADS超导直线加速器样机成功加速10毫安连续波质子束流,将为正在广东惠州建设的两个国家重大科技基础设施“强流重离子加速器(HIAF)”和“加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)”提供坚强支撑。

同时,这也验证了未来ADS商用装置束流强度10毫安指标的可行性,为我国未来在国际上率先建设ADS商用装置和加速器驱动的先进核裂变能装置奠定基础,为国际上同类强流高功率加速器装置建设及其一系列重大应用提供了成功先例。

(作者:南方财经全媒体记者郑玮 编辑:洪晓文)