发展ADS嬗变系统的必要性

发展ADS嬗变系统的必要性报告人：田书建2011-09-26提纲核能是人类能源的必然选择裂变反应堆工作原理核裂变发展面临的问题核废料的危害核废料处理方式中国的核废料循环现状我国核能发展的技术路线加速器驱动次临界系统原理及特点加速器驱动次临界系统（ADS）发展的必要性参考文献核能是人类能源的必然选择化石能源将很快枯竭1.石油将在40余年后枯竭2.天然气将在60余年后用尽3.煤炭也仅够开采150余年环境污染和气候影响严重！能源占地面积/KM2核能几个太阳能50-60风能50-60生物质能3000-5000不同能源发电厂占地面积（以1000MW容量为基准）核能具有资源丰富、清洁、经济的特点，但大规模长期应用仍具有大量关键科学技术问题有待解决。1000MW电站能量输入输出量对比煤炭250万吨2万火车厢石油130万吨11超级油轮核裂变能30吨1卡车核裂变发展面临的问题类别天然铀资源/Mt折合石油当量/Gt热堆快堆探明储量3.7371850估计额外储量1.414700[R（探明)/P]/a约62约3000[R（估计)/P]/a约85约4250地球上铀资源情况以及在热堆、快堆中燃烧时储量/年产量（1995）R/P1.核燃料供给（压水堆燃料利用率低，铀资源储量可用60余年）。2.核废料与核安全问题（长寿命核废料放射性影响可达上百万年）。3.关键技术国产化问题。4.人才短缺问题。核废料的危害次锕系核素与裂变产物毒性大，半衰期达百万年。一座反应堆卸出的乏燃料如果稀释到可以排放的标准，约需长江100余年的水流量。乏燃料成分铀钚裂变产物和次锕系核素核废料处理方式“一次通过”的循环方式。（开式）将乏燃料作为废物进行地质处理。对环境和后人造成长期危害危害。乏燃料后处理循环方式。（闭式）回收了绝大部分铀和钚，只有3%的裂变产物和次锕系核素作为高废物经玻璃固化后进行地址处理。中国的核废料循环现状目前，中国不具有核废料处理能力！核燃料循环关键技术亟待解决！我国核能发展的技术路线热堆快堆聚变堆天然铀丰度U234U235U238成分U234U235U238丰度/%0.00570.7299.275对于快中子反应堆和ADS可以利用U238加速器驱动次临界系统（ADS）发展的必要性ADS是上世纪核科学技术发展中两个工程—加速器和发应堆的“结合体”，被认为是很有前景的核废料嬗变技术，目前世界上尚无建成先例。ADS具有更高的中子余额和更硬的中子能谱，对增殖和嬗变更有利。参考文献：次临界发应堆—核能可持续发展的重要途径吴宜灿ADS与核能可持续发展赵志祥，夏海鸥钚的利用与核裂变能地可持续发展顾忠茂关于中国核能发展战略的几点思考叶奇秦