中国计划于2027年在广东省惠州市启动首个商业原型加速器驱动系统（ADS）。这种粒子加速器与核反应堆的混合反应堆承诺使用核废料作为燃料，产生绿色且安全的能源，持续数百年。
根据中国科学院（CAS）的说法，该系统可以比传统反应堆高效燃烧铀百倍，并将放射性废物的寿命减少到其当前持续时间的不到千分之一。废物不再需要数十万年才能变得无害，而只需几百年。
ADS的工作原理
反应堆在亚临界状态下运行，这意味着它不能自行维持链式反应。它依赖于由粒子加速器产生的外部中子供应。
- 如果质子束被切断，反应会自动停止，消除了失控反应的风险。
- 该系统使用高电流质子束撞击铅铋液体靶，通过一种称为散裂的过程释放中子。
- 这些中子维持裂变并轰击锕系元素（核废料中最危险的元素），将它们转化为寿命更短的同位素。
- 此外，它将铀-238转化为钚-239，一种可裂变燃料。
正如研究员何元总结的那样：“化废为宝”。
核废料的问题
传统反应堆产生的废物在数万年内仍然危险。到目前为止，唯一的解决方案是深地质储存，这是一种昂贵且长期存在不确定性的策略。
ADS提供了一种可能彻底改变核废料管理的替代方案。
背景和国际竞争
- 中国于2011年开始研究这项技术，并于2021年实现了小规模的操作原型。2027年向1兆瓦反应堆的跃进将是实现商业可行性的第一步。
- 欧洲在比利时开发MYRRHA项目，设计类似但规模更大（100兆瓦热功率），计划于2035年完成。
- 日本在其与J-PARC综合体相关的ADS计划中工作，但仍处于实验阶段。
- 印度、韩国和俄罗斯也有活跃的项目，但没有一个建造了实际功率的原型。
战略重要性
中国在该项目上投入数十亿人民币，作为其能源独立和碳中和战略的一部分。与其他国家不同，中国认为核裂变是与可再生能源、核聚变和实验技术（如钍反应堆）一起实现这些目标的关键。
惠州的ADS反应堆代表了一个技术和环境的飞跃：将危险废物转化为清洁和安全的能源。如果能够实现承诺，它可能重新定义世界核能的角色，并为放射性废物问题提供前所未有的解决方案。
