不断取得突破 我国强流高功率质子加速器创世界纪录

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日期:2021-02-20 15:24:17    来源:《中国科学报》    

2月18日,《中国科学报》记者获悉,中国科学院近代物理研究所独立自主研制的加速器驱动次临界系统(ADS)超导直线加速器样机,在国际上首次实现束流强度10毫安连续波质子束176千瓦运行指标,并于2月12日凌晨2时20分实现10毫安束流稳定运行。此前,采用全超导直线加速器加速5毫安以上连续波质子束从未在国际上被验证或实现。

ADS是加速器和反应堆的“结合体”,射频超导强流高功率质子直线加速器是ADS三大关键系统之一。强流高功率离子束是核科学和核技术前沿,实现10毫安连续波强流高功率质子束稳定加速存在前所未有的巨大挑战。

此次ADS超导直线加速器样机成功加速10毫安连续波质子束流,将为我国在建的国家重大科技基础设施强流重离子加速器(HIAF)和加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)提供坚强支撑,同时验证了ADS商用装置束流强度10毫安指标的可行性,为我国未来在国际上率先建设ADS商用装置和加速器驱动的先进核裂变能装置奠定基础。

同时,此次突破首次验证了全超导直线加速器可以稳定加速5~10毫安连续波质子束这一国际加速器领域长期追求的目标,为国际上同类强流高功率加速器装置建设及其一系列重大应用提供了成功案例。

据了解,数十兆瓦的高功率连续波质子超导加速器是核废料嬗变处理、稀有同位素生产、高通量中子源等国家重大战略需求的核心技术。在射频超导加速器建设和高功率稳定运行上不断取得突破,奠定了核废料嬗变处理和新元素合成研究的基础,也将助力我国医用放射性同位素的规模量产。(见习记者刘如楠)

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