反应堆用过的核燃料如何处理？

乏燃料（反应堆用过的核燃料）的安全处置问题，是国际核能界面临的共同挑战，也是尚未解决的世界性难题。这两天，由中科院高能物理研究所和近代物理研究所联合研制的国际上第一台ADS超导质子直线加速器，接受了一场严格的现场测试。结果显示，其在国际上第一次实现了超导直线加速器能量大于25MeV(兆电子伏)的连续波高功率质子束流。

这一里程碑事件意味着，这台超导质子直线加速器将作为样机，成为开展强流、高功率超导直线加速器合作研究的国际平台，在继续保持这一领域国际领先地位的同时，为国家重大科学基础设施——加速器驱动嬗变研究装置（CIADS）建设打下坚实的技术和人才基础。

什么是ADS系统？ 

核裂变能是一种安全、清洁、低温室气体排放且经济性好的能源，也是解决未来能源供应、保障经济社会可持续发展的一种战略选择。2016年核电约占世界总发电量的11.5%，在法国和瑞士甚至超过本国供电总量20%。

全球目前在运行的反应堆有449座，到2030年乏燃料（反应堆用过的核燃料）累积存量估计将达到4万吨。乏燃料的安全处置问题，是国际核能界面临的共同挑战，也是尚未解决的世界性难题。加速器驱动次临界系统（ADS）是国际公认最有前景的乏燃料安全处理方案。这一概念从上世纪90年代初提出，是“分离-嬗变”燃料循环策略中的一个环节，即利用加速器产生的高能离子轰击散裂靶，再产生高通量、硬能谱的中子，驱动次临界堆芯运行，达到乏燃料嬗变的目的。欧美、日、韩等国均制定了ADS中长期发展计划，尚处于关键技术突破到集成研究装置过渡阶段，但尚未有建成的ADS装置。

作为中国科学院战略性先导科技专项（A类），ADS系统于 2011年开始研制。一切从零开始，科研人员经过6年多的不懈努力和奋力攻关，突破了ADS强流超导质子直线加速器、高功率散裂靶、次临界反应堆等关键核心技术并部分引领国际发展。在认识到传统的ADS方案在经济上缺乏竞争力之后原创地提出了“加速器驱动先进核能系统（ADANES）”全新概念，并已通过大规模并行计算模拟研究证明了其原理上的可行性，完成了一系列模拟原理验证实验并取得了突破性进展。

ADANES是集核废料的嬗变、核燃料的增殖以及核能发电于一体的先进核燃料闭式循环技术，可将铀资源利用率由目前技术的不到1%提高到超过95%，处理后核废料量不到乏燃料的4%，放射寿命由数十万年缩短到约500年，使核裂变能成为近万年可持续、安全、清洁的战略能源，将为全人类和平利用核能贡献源自中国的原始创新。