7月12日,中國科學院重大科技任務局組織專家對中國科學院近代物理研究所研制的“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統”先導專項之顆粒流散裂靶原理樣機II進行了現場測試。測試專家組由中國原子能科學研究院、北京大學、清華大學、西安交通大學、蘭州大學、航天科技集團510所、中科院高能物理研究所、中科院過程工程研究所、中科院蘭州化學物理研究所、中科院寧波材料技術與工程研究所等單位的專家組成,中國原子能科學研究院研究員趙志祥擔任測試組組長。近代物理所相關負責人以及ADS項目組成員出席了測試會議。
測試專家組聽取了近代物理所研究員王志光關于顆粒流散裂靶原理樣機研制進展和測試大綱的報告,審議了測試方案,全程參加并見證了顆粒流散裂靶原理樣機II(顆粒流電磁驅動提升)的現場測試。本次測試依據ADS嬗變系統先導專項的任務目標,主要針對未來ADS系統散裂靶工程化在系統可靠性、流態穩定性及流量可調性等方面的要求,對所需關鍵參數如流量穩定的密集顆粒流狀態、流態穩定性與流量可調性、人工干預停機后快速恢復正常運行、樣機無故障連續穩定運行時間等進行了測試。在此之前,6月7日,ADS專項辦公室還組織專家對顆粒流散裂靶原理樣機I(顆粒流機械驅動提升)進行了測試,內容包括流量穩定的密集顆粒流狀態、流態穩定性與流量可調性、換熱器換熱能力等關鍵參數的測試。兩次測試的完成,標志著國際首臺顆粒流散裂靶原理樣機正式建成,并具備了開展相關實驗的能力。
散裂靶是構成ADS系統的核心組成之一,現有的散裂靶型難以滿足未來ADS商業化的功率要求。為解決這一難題,近代物理所科學家于2013年原創性提出一種不同于目前國際上已有散裂靶型的全新散裂靶方案——顆粒流散裂靶。這種擁有完全自主知識產權的散裂靶,融合了現有固體散裂靶和液態金屬散裂靶的優點,將固體顆粒輸送至束靶作用區外進行換熱,使之在形成緊湊的束靶作用區的同時具備承受數十兆瓦(MW)束流功率的能力。該靶型還規避了靶材料選擇受限、因束流轟擊引起的熱沖擊導致結構材料壽命短等問題,是一種極具發展潛力的高功率散裂靶型。
研發團隊在時間緊、任務重且沒有任何其他參考的情況下,始終秉承著獨立創新和敢為人先的科研態度、自主研發的奮斗精神,先后突破了一系列關鍵技術,建成了國際首臺顆粒流散裂靶原理樣機,是國際高功率散裂靶研究領域的一個重要里程碑,為國家重大科技基礎設施——加速器驅動嬗變研究裝置(CiADS)散裂靶的建設打下了堅實的技術和人才基礎。
顆粒流散裂靶原理樣機Ⅱ(局部照片)
測試現場合影
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