（5）雷文在评述启明星1号、2号后，接着对嬗变进行评述即：

“嬗变

嬗变是导致原子核种类发生变化的核反应。

核能应用中，特指将长寿命高放射性核废料（超铀元素）裂变掉，变成短寿命放射性元素的反应。

ADS中的高能中子能够使超铀元素裂变。因此，嬗变超铀元素是ADS的主要应用领域之一。

但是实际应用起来并没有想象的那么好。一是这种燃烧并不干净，只能减少并不能消灭超铀元素。如果直接在乏燃料中使用的话，甚至不能减少，因为还会同时生成超铀元素。如果将乏燃料中的超铀元素提取出来，那么需要极其昂贵和风险巨大的后处理，还不能完全分离。”

按照雷教授的观点，ADS实际是不能嬗变长寿命高放射性核废料的，即使进行后处理也需要付出极其昂贵和巨大风险的。

这里又必要对核燃料循环做一简单介绍，因为嬗变与分离分不开的。而分离是核燃料循环中的一环。裂变核能的利用是一个很长的各技术环节集成的工业体系，从铀矿勘探、开矿冶炼、天然铀的转化、富集、再转化、燃料元件的制造，核反应堆的设计建造、乏燃料的处理，放射性废物的处理和处置等一系列的环节。一般将核电站反应堆之前的各技术环节称为核燃料循环的前端，之后的各技术环节称为核燃料循环的后端。对于核燃料循环的后端，目前国际上处置放射性废物存在两种路线，一是“一次通过”循环路线（Once-Through Cycle），二是“后处理燃料循环”路线(Reprocessing Fuel Cycle)。所谓一次通过就是将从反应堆卸出的乏燃料经过存放在乏燃料储存池内一段时间后，不进行处理直接送往处置库进行地质处置。后处理燃料循环又分为有限闭式循环和完全闭式循环（完全闭式循环又称为先进闭式燃料循环）。一次通过循环路线简单，但浪费了大量有用的核资源，如乏燃料内的U和Pu等资源，且乏燃料内还含有半衰期长达几万年到几百万年的放射性元素MA和LLFP。从长期地质观点看，其具有对环境影响的风险。而闭式循环各技术环节复杂，不管是有限闭式循环和完全闭式循环都必须对乏燃料进行元素分离（Partitioning），分离回收的U和Pu，再制成MOX燃料元件返回到反应堆内利用，在有限闭式循环中，将余下的废料再进行地质处置。而完全闭式循环中，除分离回收的U和Pu外，还将MA和LLFP也进行分离，分离出来的MA和LLFP可以放在专门的装置中进行焚烧即嬗变（Transmutation）。

从上面可以看出分离是嬗变的基础，人们提到嬗变必然要提到分离，所以通称为分离-嬗变（P-T）技术。衡量分离-嬗变效果的指标是核能系统中产生的高放废物量及其放射性毒性下降到天然铀当量水平的时间。

P-T技术不是一个新概念，早在20世纪60年代中期美国的M.Steinberg就提出了，只是美国的A G.Croff等人在70年代末研究表明，认为P-T的费用和短期风险的增加，超过因P-T得到的长期风险降低的效益. 80年代初，IAEA对P-T处置核废物也有类似的结论。80年代中期以后，随着金属快堆技术开发的成功和加速器技术的进展，以及后处理与分离工艺的改进，为通过P-T处置长寿命核废物创造了新的条件。另一方面，三里岛和切尔诺贝里事件之后，公众对核安全广泛关注。美国深入研究开发深地层埋藏库之后，也暴露出问题的复杂性和长期风险的不确定性等根本困难。这样通过P-T彻底消除长寿命放射性、降低和消除远期风险的方法重新受到重视。与之同时，根据新的形势，国际放射防护委员会（ICRP）新颁布的数据和规定，美国环保局（EPA）和核管会（NRC）先后也颁布了高放废物和低放废物埋藏及释放处置的新规定,从而使锕系核素嬗变更有吸引力。为P-T技术降低核废物放射性水平的要求，提供了明确的标准。

为此在九十年代初，曾对P-T方法处置核废物作出过否定结论的以A.G.Croff 为首的同一组人对P-T方法处置核废物作了重新评价，得出一些新的结论:乏燃料元件中的锕系核素通过分离回收，只要分离后的α放射性丢失在废液中的量达到EPA规定中C类废物的释放标准，则残留放射性废物再衰变1000年就可以达到EPA 规定的高放废物埋藏和低放废物处置标准。因而有可能解决长寿命核废物的远期风险问题。1992年美国 M.E.Kastenberg等研究了长期风险的费用/风险分析方法。初步分析比较了乏燃料直接埋藏与通过P-T处置锕系核素的两种方案，也指出P-T方法具有降低处置库的长期风险，并能减小整个燃料循环短期风险的巨大潜在利益。P-T方法对分离回收有要求，如果按法规规定的高放废物在埋藏期间的放射性泄漏值作为最高的要求的分离回收率，则目前工业规模的后处理流程可以达到铀和钚回收率的要求，实验室规模流程可以达到镎、镅和锔的回收率的要求,目前正在实施向工业规模进展。

前面已经讨论过嬗变就是通过核反应将一种核变为另一种核，由于中子是最容易与核发生核反应的，所以一般都是用中子作炮弹来轰击要嬗变的靶核。不同能量的中子都可进行核反应，但对于不同的靶核与不同能量中子的核反应截面（概率）差别很大，故根据不同的嬗变核可以选择不同能量的中子。

由上面的介绍可知，乏燃料是可以通过分离技术是将要嬗变的核素分离出来的。至于“需要极其昂贵和风险巨大的后处理”这方面已经进行了费用/风险分析，如果雷教授认为他们分析的不对，可以拿出自己的数据进行反驳。

雷文中提到的“ADS中的高能中子能够使超铀元素裂变。因此，嬗变超铀元素是ADS的主要应用领域之一。”这句话又是似是而非的，超铀元素中的钚是不需要高能中子的，正像我的第三部分叙述的，只有某些MA核素才需要ADS的高能中子来嬗变。

雷文又提到“一是这种燃烧并不干净，只能减少并不能消灭超铀元素。如果直接在乏燃料中使用的话，甚至不能减少，因为还会同时生成超铀元素。如果将乏燃料中的超铀元素提取出来，那么需要极其昂贵和风险巨大的后处理，还不能完全分离。”

需要指出的是燃料烧干净或烧不干净是一个相对概念，只要达到要求就认为烧干净了。快中子反应堆的乏燃料中超铀元素较少，需要分离-嬗变的，目前主要指的热中子核电站卸出的乏燃料，因为热中子核电站的核燃料有95%以上都是铀-238，在热中子反应堆内它不仅不能裂变，它吸收中子后还会变成超铀元素。要嬗变的是超铀元素中的某些MA，必须用快中子。快中子反应堆是可以嬗变MA的，但一般快中子反应堆除进行发电外，主要任务是进行核燃料的增殖，可以进行少量的MA嬗变，因为在快中子反应堆内放入过多的MA，则该反应堆就会出现控制问题，因为MA裂变时的缓发中子份额β值太小，使得反应堆内的平均中子寿命变短，影响反应堆的安全运行，这在前面已讨论过。各种核反应堆都各有其主要用途，鱼和熊掌不能兼得，所以ADS主要用来嬗变MA，尽管它可以发电，充分利用核资源等用途，可以认为ADS就是专门焚烧MA的装置，如果如启明星2#那样设计，在快中子能谱区来嬗变某些MA，而在热中子能谱区嬗变LLFP（因为嬗变要LLFP是用热中子和超热中子与其进行共振吸收反应）。