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在惠州建设的“国之重器”核心技术刷新世界纪录
时间 : 2021-02-20 08:58:00   来源 : 惠州文明网

  在市民欢度春节时,在惠州建设的“国之重器”——两个大科学装置核心技术取得了刷新世界纪录的重要突破。2月18日,中科院近代物理研究所透露,2021年2月11日凌晨5时16分,其独立自主研制的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;2月12日凌晨2时20分,实现10毫安束流稳定运行,供束可用性达到90%以上。目前,我国连续波束流强度和功率均远超国际同类装置,再次刷新了世界纪录。

  助力我国医用放射性同位素规模量产 

  中科院近代物理研究所介绍,强流高功率离子束是核科学和核技术前沿,是各发达国家争相抢占的战略高地,也是国际上近20多年来长期追求的目标,在此之前,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。加上发达国家对我国实施相关技术限制,对研究团队而言,无论理论上还是技术上都存在前所未有的巨大挑战。

  这次重大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,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成功先例。记者了解到,该技术是在惠州建设的两个大科学装置“强流重离子加速器(HIAF)”和“加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)”的核心关键技术,将为其提供坚强支撑,对未来改善我国能源结构、实现碳达峰和碳中和具有重要意义。

  专家表示,以此技术为支撑的加速器驱动先进核裂变能(ADANES),可大幅提升核电站燃烧的铀资源利用率、大幅缩短排放废物的寿命,形成低碳、低排放、安全可靠的新型核能系统。此次新突破将奠定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。

  两大科学装置总部区计划今年6月建成 

  中科院近代物理研究所副所长胡正国介绍,HIAF项目将成为国际上脉冲束流强度最高的重离子加速器装置,该项目已完成总体方案定型,正在进行核心关键技术攻关和样机研制,项目运行楼已于2月3日结构封顶。截至2020年底,该项目累计完成投资2.16亿元,占总投资的12.9%。

  CiADS项目将成为国际上第一个加速器驱动次临界(ADS)研究装置,项目初步设计方案于2020年11月获得中科院批复。截至2020年底,该项目累计完成投资1.3亿元,占总投资的4.6%。

  两个项目的配套工程中,装置区土石方工程项目已于去年11月26日通过验收,进场(沿东)道路主线及支线共完成路面工程4.847公里,并于2月1日交工验收。而总部区建筑已全部封顶,目前正在进行安装工程和园区施工,计划今年6月建成。

  胡正国介绍,两个大科学装置预计2025~2026年建成投用后,可集聚国内外约1500名科学家等科研人才,相关产业化工作也已同步部署展开。东江实验室已引进首批12个研究团队

  根据规划,惠州将发挥两大科学装置、先进能源科学与技术广东省实验室(东江实验室)等项目的协同集聚效应,引导相关能源龙头企业在惠州设立技术研究中心,积极开展与重离子相关的生命科学、生物科学、新型材料研制,以及材料和燃料科学、中子物理、材料科学等领域产业化应用,打造世界一流的先进能源科学与技术国际研究中心和全球著名的能源科学实验基地。

  去年以来,东江实验室克服疫情不利影响,坚持科技创新和体制创新双轮驱动,在科研组织、制度建设、队伍建设以及成果转化等多个领域全面发力,对接落实学术带头人和高水平研究团队,积极开展多方位多层次科研合作,各项建设取得阶段性成效。记者从市科技局了解到,目前东江实验室河桥园区已动工建设,潼湖园区完成装修并投入使用。东江实验室已确定内部组织架构,出台并试行实验室管理制度,已引进首批12个研究团队。

  去年12月30日,东江实验室建设实施方案顺利通过专家论证。专家组指出,东江实验室建设实施方案研究方向设置合理,发展定位准确,目标明确,意义重大,提出的技术路线和方法切实可行。接下来,东江实验室将加快推动基础与应用基础研究,在先进能源领域持续开展科学研究,结合惠州的产业基础和区位特色,注重在建设和研发过程中推进核心技术转移转化,为做大做强离子产业,做优石化能源新材料产业提供强有力的支撑。

  (惠州日报记者 冯丽均 刘豪伟 通讯员 王玥 刘传和)

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