启明星-1#次临界反应堆建成后,对外源驱动的次临界反应堆特性进行了系统研究,在国内外的科学杂志上发表多篇论文,接待了不少国内外专家学者,IAEA建议将启明星-1#次临界反应堆作为国际的基准装置供大家研究。我国的清华大学、上海交大、西安交大、南华大学等都进行了相关研究。在研究中,发现理论计算的中子有效倍增因子k数值与实验测量的数值有所差别,这种差别无法用计算偏差来解释,也无法用测量的误差来解释,实验者和理论者各坚持自己的观点,因为没有一个统一标准可参考。这就是为什么在中科院的ADS研究中要建立一个标准,即能够达到临界状态(k=1)的实验装置平台。根据中科院的核能先导项目要求,次临界反应堆是一个铅金属冷却的,反应堆堆芯还沿用启明星1#的思想,是一个快-热耦合的堆芯。由于这个实验平台与启明星-1#一样是在原子能研究院的反应堆物理研究室建设,根据反应堆物理研究室惯例,并都是为研究ADS所用,故取名为启明星-2#(Venus-2#). 感谢您提供了非常丰富的信息。您这里提供的很多信息是我不掌握的。 (3)雷文在给出ADS概念后,开始评述ADS的优缺点,有: ADS的优点是第一是次临界,第二是中子能量高,比快堆里的中子还快。快堆能做的事情它都能做,而且做得更好,比如燃烧超铀元素(核废料中最讨厌的那部分),增殖(生产更多核燃料)等。缺点是技术复杂,发电需要的加速器还做不出来,还有一些技术也不知道能不能实现。里面的反应过程远比普通的水堆快堆复杂,基本的理论和实验都还有很多欠缺。 在他的这段评述中,有似是而非的概念,如 “燃烧超铀元素(核废料中最讨厌的那部分)”这个概念就似是而非。超铀元素并不都是讨厌的,超铀元素包括钚、镎、镅和锔等元素。首先钚就是一种很好的核燃料,其它核素还可以用某些核素辐射β电子特性做为核电池,在航空航天事业中大有作为。在ADS中,实际上嬗变的是无应用价值且半衰期极长的某些少锕核素MA(不包括钚)。 雷文在这段还认为ADS技术复杂、还有一些技术也不知道能不能实现,和基本的理论和实验都还有很多欠缺。该观点就不是科学工作者进行科学研究的态度。因为复杂就打退堂鼓,就不该投入人力和物力,但正因为复杂才要进行研究,任何一种有前途的技术不能因为技术复杂就放弃研究。我不了解雷教授在北京大学教授的是什么物理,也不知道指导的研究生研究的课题什么内容,但我敢肯定教授的和研究的都包括有不成熟的、复杂的待研究的内容。世界上聚变反应的应用其难度之大不能不说是前所未有的,难道就不建设相应的装置了吗? 您的说法有个前提,就是必须先经过后处理分离,提取出来这些元素。在不能分离的前提下,我的说法没有问题。这牵涉到另一争议,就是乏燃料究竟应不应该后处理。我写过一篇文章专门讨论这个问题。 “有一些技术不知道能不能实现”是一种正面的描述方式。实际情况是,这些问题很困难。比如说,加速器的可靠性必须在目前基础上至少提高1000倍,束流强度也必须在目前能达到的最好水平上再提高10倍以上(做加速器的专家知道这又多么困难)。这些问题不是说拿出精神就能解决的。了解问题,正视问题,尊重事实,才是做科学应该有的态度。如果只要有探索精神就行,我们怎么不直接研究永动机,或者推翻量子力学和相对论呢? (4)雷文在评述ADS的优缺点后,紧接着就评述启明星1号、2号的有关问题即 “启明星1号是原子能院研制的,在次临界条件下,一个测不同核燃料构形下中子倍增率的一个装置,2005年建成。同类装置国际上是上世纪四五十年代的重要研究内容,是中子学研究的基础实验装置。 启明星2号没有公开技术信息。我推测是像法国/比利时2009年做的那样,实现了高通量聚变中子源与次临界堆芯的耦合,但从报道上看不出来。推测的理由是,该装置是原子能院和近代物理所联合研制的,原子能院会做堆芯,近代物理所会做加速器。” 12月23号只是一个建成的ADS启明星2号得到临界阶段性的新闻报道,并没有涉及太多的相关内容,按照雷教授的观点是不值得报道的。 按照雷教授的观点,好像2005年建成的启明星1号是国际上四五十年代所建的同类实验装置,落后人家几十年。我在前面的ADS及启明星实验平台的研究背景中已有讨论,我们的东风系列中的DF-1实验装置就是四五十年代建成的反应堆中子学实验装置,不比别人晚,紧接着还陆续为不同目的建成了DF系列装置。启明星1号是专门研究ADS次临界反应堆物理学的装置,它与其它装置不同之处在于堆芯中心加入了较大的靶区,即散裂中子源区。中子源区的大小,中子能量的不同,靶材料的不同等都对反应堆的物理特性有影响,这些情况在反应堆物理研究中是没有碰到过的。再一个特点是快热耦合的堆芯,这也是过去没有碰到必须研究的。 建造启明星2号的目的与启明星1号不同之处也已在前面讨论过,至于聚变中子源与次临界堆芯耦合在启明星1号的研究中已经进行过,不要再推测了。原子能研究院与近代物理所联合研制的启明星2号也不是雷教授推测的分工。联合研制的启明星2号实验平台的功能主要有三个,一是建立一个临界标准(k=1),检验不同数据库和计算方法与实验结果之间的比对,避免启明星1号上理论和实验结果不一样的争论,特别要验证ADS的工程验证装置中实际所用到的金属铅的核数据;其二是验证ADS的工程验证装置中所使用的钨球流动靶特性及其它需要验证的内容,包括开发一些新的检测方法和技术;其三是培养ADS实验人员和运行人员。 感谢您提供以上信息。启明星1号与聚变中子耦合文献中有。但我推测的是与高通量聚变中子耦合。您的信息与我的说法并不矛盾:“这些成果对于我们来说可以算是进展,但对于ADS技术的整体推进来说,还不能算是重大进展”。
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