核能是能量密度極高的清潔能源，但傳統核電站只“吃細糧”——僅能利用天然鈾中不足1%的鈾-235，剩下99%以上的鈾-238難以利用。使用過的核燃料（95%以上是鈾-238）會變成“核廢料”，放射性長達數萬年以上。如何處理這些問題，是一個世界性難題。

　　近日，在廣東惠州，全球首個加速器驅動嬗變研究裝置（CiADS）正在緊鑼密鼓地建設中，在春節假期，工程團隊也沒有休息，重點推進了超導加速單元安裝等工作。CiADS建成后，科學家們有望用它開展關鍵研究，為開發出安全、綠色、可持續千年以上的新一代核能系統奠定基礎。

　　與灰塵“死磕”的超級工程

　　CiADS的核心思路是建設一臺強大的質子加速器，將質子加速到接近光速，然后去轟擊一個重金屬靶（如液態鉛鉍），迸發出海量的中子。

　　這些中子會被注入一個專門設計、本身不會自發鏈式反應的“次臨界反應堆”中。在這里，中子將發揮兩大功效——

　　一是“嬗變”，即用中子轟擊長壽命高放核廢料，將其“擊碎”并轉化為短壽命或穩定的核素，能大幅降低核廢料的毒性和危害時間，可以理解為做了一次“無害化處理”；

　　二是“增殖”，中子能讓原本難以利用的鈾-238嬗變為可裂變的钚-239，成為新的核燃料，相當于為核能打開了百倍于從前的“新礦藏”。

　　這套名為“加速器驅動次臨界系統（ADS）”的技術，被國際公認為是實現核燃料高效利用和核廢料安全處理的理想途徑。然而，從原理到工程，每一步都困難重重，全球尚無建成先例。

　　經過十余年攻關，中國團隊于2021年研制出ADS超導直線加速器樣機并實現關鍵指標突破，為CiADS建設鋪平了道路。

　　如今，該裝置進入核心設備安裝的關鍵期。在比手術室潔凈百倍、千倍的超凈車間里，科研人員正以近乎偏執的嚴謹，完成超導加速腔等精密設備的總裝。所有部件都要經歷化學蝕刻、高壓超純水沖洗等十多道工序；科研人員操作時，動作像加了慢鏡頭一樣輕柔，任何微小瑕疵——哪怕是一�；覊m——都可能影響該裝置未來數十年的穩定運行。

　　“把涉及物理過程的每一個工程細節都摸透，才能‘于無聲處聽驚雷’�！�項目負責人何源說，“我們沒有驚心動魄的大場面，就是跟灰塵這種‘小事’死磕�！�

　　助力大灣區打造核能產業高地

　　預計到2027年，CiADS將建成全球首個兆瓦級加速器驅動次臨界裝置，使我國率先掌握該系統關鍵技術及集成運行經驗。

　　何源表示，該技術有望將鈾資源利用率提升百倍，并將核廢料壽命縮短至千分之一以下，讓核裂變能成為可持續千年以上的綠色能源。

　　不僅如此，這個國家重大科技基礎設施，正成為帶動地方產業升級的強勁引擎。在攻克超導腔、精密磁鐵、18千瓦液氦低溫制冷機等一系列核心關鍵技術并實現設備國產化的過程中，CiADS吸引了多家廣東企業參與供應鏈，為粵港澳大灣區打造國際一流的核能產業高地提供了核心支撐。

　　更直接的應用已近在眼前。基于CiADS裝置加速器和生產同位素的獨特優勢，科研團隊正在開展醫用同位素等關鍵技術研發，致力于構建大灣區同位素“研發—驗證—產業化”的全鏈條體系。這意味著，未來不僅能源結構將受益于此，高端醫療、航天核電池等領域也將獲得更穩定、先進的同位素供給。

　　劍指核能領域的世紀難題，CiADS正一步一個腳印地“沿途下蛋”，為廣東吸引高端制造集群、孕育新興產業，打通從基礎研究到產業賦能的創新路徑。

　　來源：南方+、惠州商務、惠州廣播電視臺