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核燃料利用率从1%到95%,我国最快明年建成国际首台试验装置

(来源:上观新闻)

当人工智能遇上先进核能系统,会碰撞出什么?7月17日,世界人工智能大会迎来首个聚焦AI与先进核能融合发展的主题论坛——“AI与先进核能共筑可持续智能未来”。本次论坛由中国科学院近代物理研究所主办,现场发布了全球首创的“AI for ADANES(加速器驱动先进核能系统)”原创技术路线,填补了全球先进核能智能化落地的技术空白。

中国科学院院士、ADANES项目总指挥詹文龙透露,这项能“吃粗粮”、燃料利用率从1%跃升至95%的核能方案,将于2027—2028年建成国际首台试验装置。

【“不干不净,吃了没病”】

“传统反应堆只能吃‘细粮’,对燃料纯度要求很高。而‘不干不净’的燃料,我们这个系统也能‘咽得下’。”詹文龙说。

ADANES利用加速器产生的外中子源,便捷快速地调控燃料反应性,无需对铀、钚等核燃料进行深度提纯,仅需去除部分挥发性裂变产物即可实现燃料循环利用。这不仅极大降低了燃料后处理难度,还使得燃料利用率从传统模式的1%大幅提升至95%,成本也随之显著下降。

【AI让反应堆拥有智能大脑】

ADANES是我国原创的超四代核电技术,集核燃料增殖、乏燃料嬗变及产能于一体,其通过次临界运行改变了传统反应堆的安全逻辑,反应堆自身不维持链式反应,而是依靠外部加速器产生的中子源持续驱动,一旦切断外源,堆芯便自动停止,从原理上杜绝了安全事故,但这也带来了加速器、散裂靶与反应堆之间高度耦合的新挑战。

此次发布的技术路线,首创“数据+物理模型+专家经验三重驱动”全新范式,推动人工智能原生嵌入ADANES设计、调试、运行和运维全生命周期。

怎么想到“AI+核能”?詹文龙说,核能实验本就离不开遥控与计算机控制,“这一波AI出来以后,我们很自然地就用了起来。”

【兆瓦级试验装置“点火”在即】

作为ADANES的关键技术研发与工程验证平台,CiADS(加速器驱动嬗变研究装置)正在广东惠州建设中,这也是国际率先建设的兆瓦级加速器驱动次临界试验装置。

詹文龙介绍,CiADS的硬件主体——超导直线加速器,在Al赋能下进展顺利,今年将开始调试。

展望未来,詹文龙描绘了一幅应用图景:“ADANES能够调控发电量,需要电时就发电,不需要时可以做其他事情,比如生产贵重的同位素。”后续研发,还将发展兆瓦级常温加速器,以提升运行稳定性与性价比。

原标题:《核燃料利用率从1%到95%,我国最快明年建成国际首台试验装置》

题图来源:詹文龙院士。中国科学院近代物理研究所

来源:作者:解放日报 黄海华

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