“李首長,何時能夠實現這個加速器驅動乏燃料循環技術我現在是真的沒有辦法向您給出一個明確的時間,這個系統技術的難度比第四代核電站反應堆技術還要複雜困難。”
白季禮開口說道。
李開元開口說道:“說說這套技術有什麼困難的地方吧。”
“好的,李首長。”
白季禮吸了一口氣,開口說道:“李首長,簡單地來說,這套系統技術需要極爲強大的散裂中子源才能使超鈾元素鎿、鎇和鋦裂變成爲短壽命核素以消除長壽命超鈾元素。”
“我們研究院使用的質子加速器產生能量不夠,現在只能產生脈衝質子,實驗中產生的中子源不夠,導入實驗堆的中子不能很好地對那些超鈾元素進行裂變。”
“如果要想實現讓這些超鈾元素持續進行裂變的話,我們需要能量更大且能夠長時間進行工作的質子加速器,質子加速器方面不是我們研究院的強項,這個需要其他的研究部門進行研發。”
“不過要想研發出這麼強大穩定的中子源的話,這是一個非常大的科研項目……”
白季禮也知道像這麼先進的中子源是一個非常大的工程項目,耗資數十億,就算是國家想上這樣的項目都是非常慎重的事情。
而原子能科技研究院這個研發項目到現在在啓明星一號項目上的國家撥付的款項到現在也只是投入不到兩億資金,研究院方面也只能是做不到100瓦功率的零功率裝置。
“另外我們就算是研發出了先進的散裂中子源的話,我們這個超鈾元素焚燒爐因爲使用的是錒系元素,這些都是高放射性元素,所以這個反應堆設計起來甚至比第四代核電站堆芯還要複雜,因爲極高能質子和中子的存在,堆芯第一級及次級核反應種類繁多,生成物複雜,涉及的元素數目巨大,一般核反應堆需要考慮的元素數目大約是百的量級,而這種焚燒爐中是千的量級,這給理論分析、模擬計算、實驗測量都帶來了極大的挑戰。”
“我們國內其實在乏燃料提取分離技術上還是沒有形成規模,雖然我們在覈廢料的萃取技術上是獨創的且很先進,但是在工業化研究和後續投入沒有跟上,至今仍未轉化爲處理裝置,現階段主要還是停留在技術層面。”
“相比較而言,我認爲還是加大核廢料萃取分離技術更叫現實可靠一些……”
“咳咳,”塗劍峰咳嗽了一聲,心說這位白院長也太實誠了,這次過來就是要向這位李首長提一提乏燃料加速循環再生循環系統技術的重要性,這麼一說豈不是給首長頭上澆一盆冷水麼,那以後還怎麼拿到更多的研發經費!
“首長,白院長剛纔提到的萃取分離技術也是這套乏燃料處理中重要的一環。”
塗劍峰說道。
“是的,乏燃料後處理是核燃料循環的關鍵環節,也是是制約核電可持續發展的瓶頸問題。因爲裂變產物中的稀土元素一般具有較大的中子吸收截面,被稱爲中子毒物,嚴重影響次錒系元素的嬗變,必須有效分離除去,只有去除了這些元素,我們才能乏燃料製備成再生核燃料,然後藉助加速器驅動系統強大的外源中子,進行燃燒和增值。”
李開元看了楊傑一眼,“小杰,你的看法呢?”
“來之前我也是詢問過梅溪湖大學高能物理研究院方面的專家,現在在加速循環乏燃料系統技術上現在各國在基礎研究中都是缺乏基礎研究。維持普通反應堆運轉的中子來源與中子觸發的裂變,能量低。中子能量最高不超過10兆電子伏,各種反應截面在實驗上就可以測得很清楚。”
“不過在這套技術當中,據我所知原子能科技研究院現在實驗室單一能量中子源的最高能量只有14兆電子伏特,這樣的能維持多種超鈾元素持續進行裂變是做不到的,更高能量中子的產生只有靠散裂中子源來進行實驗,而且現階段來說想靠固定能譜的中子源來維持所有的超鈾元素是做不到的,只能是一種一種元素進行實驗。”
楊傑開口說道:“其實我們華興集團公司已經完成了設計一個大型的散裂中子源裝置的方案,今年下半年我們就開始在潭州市開始動工建設,如果建設完畢,我們公司也是歡迎核工業集團公司在這套設施來做這方面的研究。”
“這件事你剛纔怎麼沒說?”
李開元也是愣了下,隨後笑着對楊傑說道。
“我們公司這個裝置的設計方案也纔剛剛完成,我也是想等到開工建設的時候再向您彙報。”
楊傑笑着說道。
“楊董,你們華興集團公司自己要建散裂中子源設施?”
白季禮也是張大了嘴巴。
“不,這個是我個人掏錢。”
楊傑笑着道。
白季禮的嘴巴張得更大了。
像散裂中子源這樣投資如此巨大的大型科學實驗平臺連鷹醬國內兩年前的竣工的這個中子源設施都是能源部牽頭和6個國家實驗室建造的,耗資90多億才建設完成。
眼前的這個年青人竟然說自掏腰包建設這麼一個大型的大科學實驗設施,簡直是聞所未聞呀!
“我是希望這個大科學設施能夠在六年之內建設完畢,能提供世界上最強的脈衝和連續波中子束流,用於科學研究和工業發展,可以爲來自國內外各地的研究人員能夠研究構成能源、通訊、製造、運輸、新技術,信息技術、生物技術和健康基礎的材料科學,這對加速我們國內在材料基礎研究方面能夠起到很大的作用。”
“按照設計方案,這個設施總共會裝置兩個靶裝置建築,每個靶裝置建築安放24箇中子束流儀器,總共可以達到48個束流實驗站。”
李開元開口問道:“建造這個設施你有多大的信心?”
“我對這個還是很有信心的。”
楊傑笑着道:“華興集團公司之前的大科學裝置設計團隊之前已經設計建造了一個神光光源設施,整個華興集團公司上下是得到了鍛鍊,技術方面也都是做好了準備。”
李開元點點頭:“竟然你有信心,我對這件事還是贊同的。”