Chiny opracowują pierwszy na świecie hybrydowy reaktor-akcelerator jądrowy, zdolny do niszczenia nawet radioaktywnych odpadów w swoim kotle.

Chińska firma rozwija pierwszy na świecie komercyjny reaktor przyspieszony – podkrytyczny

Nowy typ instalacji jądrowej – podkrytyczny reaktor sterowany przez przyspieszacz (ADS) – do tej pory istniał tylko jako prototyp laboratoryjny. Chińscy naukowcy teraz podejmują pierwsze kroki w kierunku jego zastosowania przemysłowego.

Co to jest ADS?
- Podkrytyczny: w strefie aktywnej nie ma samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej rozszczepienia jąder.
- Uruchamiany zewnętrznie: strumień wysokoenergetycznych protonów (lub innych cząstek) przyspieszany jest do prędkości subluminalnych i trafia w cel spalania, tworząc neutrony, które następnie „podtrzymują” rozszczepienie w reaktorze.
- Zalety:
- Skrócenie czasu życia długowiecznych odpadów z setek tysięcy lat do ~1 000 lat.
- Możliwość wykorzystania toru (w skorupie ziemskiej jest on prawie dziesięć razy bardziej popularny niż uran).
- Spalanie uranu o 100‑krotnej wydajności w porównaniu z tradycyjnymi reaktorami.

Projekt CiADS
- Organizatorzy: Chińska Akademia Nauk i Instytut Nowoczesnej Fizyk, współpracujący z państwowymi firmami jądrowymi.
- Nazwa: China Initiative Accelerator Driven System (CiADS).
- Kluczowe komponenty:
1. Nadprzewodowy przyspieszacz liniowy protonów (energia 250–500 MeV).
2. Cel spalania z płynnego stopu ołowiu‑bismutu.
3. Podkrytyczny reaktor chłodzony ciekłym metalem, aby zachować szybki widmo neutronów.
- Działanie: protony uderzają w cel → powstaje miliony szybkich neutronów → trafiają do reaktora i podtrzymują kontrolowaną reakcję łańcuchową bez ryzyka samopodtrzymującego się przyspieszenia.

Szczegóły techniczne
Parametr | Wartość | Opis
---|---|---
Całkowita moc cieplna prototypu | ~10 MW (2,5 MW z przyspieszacza + 7,5 MW z reaktora) |
Miejsce budowy | Guangdong, miasto Huicheng |
Terminy: budowa | 2021–2026 (zakończenie instalacji przyspieszacza w 2026)
Pierwszy działający system | Oczekiwany w 2027

Dlaczego to ważne?
- Zielona i bezpieczna energetyka: ADS nie dopuszcza samopodtrzymującej się reakcji, co czyni go bardziej przewidywalnym i mniej ryzykownym.
- Redukcja objętości odpadów: skuteczne przekształcanie długowiecznych aktywnych izotopów w krótkowieczne izotopy niemal całkowicie „recyklinguje” uran‑238 i zmniejsza obciążenie składowisk geologicznych.
- Zaleta toru: dzięki szerszym zasobom reaktory z toru nie zależą od importowanego uranu.

Co dalej?
Chiny przygotowują się do zostania pierwszym państwem, które zaprezentuje komercyjny demonstrator ADS o mocy megawatów. Otwiera to drogę do zamkniętych cykli jądrowych i bardziej zrównoważonego wykorzystania zasobów planety. W Rosji już trwają prace nad innymi typami reaktorów szybkich (BREST‑OD‑300, MBIR), ale ich koncepcja różni się od podejścia Chin do ADS.