大兄弟，启明星II号是用来研究加速器驱动次临界系统（ADS）的！这是一个裂变堆好嘛！和可控聚变没有半毛钱关系。但是这个装置的首次临界确实很重要，是国际首例没错。中国的ADS研究确实走在世界前列。

至于中国的核聚变研究，也不能说走在世界前列吧。合肥等离子所的托卡马克装置也是来源于前苏联的一些构想。况且可控核聚变研究太遥远了，上个世纪就说再有五十年世界第一个聚变堆就能投入运行，然而直到现在离应用还是差了十万八千里。

谢邀

首先，说明，这不是核聚变。

这条微博说的是下面这个事

12月23日10点17分，我国首座铅基核反应堆零功率装置“启明星Ⅱ号”首次实现临界。该装置是在中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能”（ADS）专项的支持下，由中国原子能科学研究院（以下简称“原子能院”）和中科院近代物理研究所（以下简称“近代物理所”）历时四年联合研制成功。这是ADS先导专项研究的又一个重大阶段进展，也是我国在铅基重金属冷却快中子反应堆的创新研发方面取得的关键技术突破，标志着我国在核反应堆新一代零功率装置研发领域达到国际先进水平。中科院、原子能院相关专家和技术人员在现场见证了首次临界过程。
“启明星Ⅱ号”是世界首座专门针对ADS系统中子物理特性研究的“双堆芯”临界装置，创新性地采用水堆和铅堆“双堆芯”结构，其中铅基堆芯中子物理特性最接近于ADS工程应用系统。该装置将为铅冷和铅铋冷却快堆的研发发挥三大平台作用：准确可靠的测量系统测试平台、设计程序及数据库的实验验证平台和科研及操纵人员教育培训平台，将为我国ADS系统的研发以及铅基快中子反应堆的研发奠定重要基础。

ADS系统可大幅降低核废料的放射性危害，实现核废料的最少化处置，同时还能用于发电，提高核资源的利用率，被国际公认为核废料处理的最有效手段。而我国是世界上第一个开展ADS嬗变系统大工程项目研制的国家，这一系统对于我国核电发展具有极为重大的意义。

ADS系统有两个突出的特点：首先是优良的系统安全性。其次是强大的嬗变能力。之前国际上尚未建成 ADS 装置。欧盟各国、美、日、俄等核能科技发达国家均制定了 ADS 中长期发展路线图，正处在从关键技术攻关逐步转入建设集成系统的ADS 原理研究装置阶段。

才是个零功率装置就激动成这样，至于么。人家项目组发成果是要钱的，不是给你们显摆的。

启明星Ⅱ计划搭配的加速器参数在这里：

。

10月30日实现了能量为10.2MeV，流强为10.5mA的脉冲质子束加速；11月27日实现了能量为9.55MeV、流强为2.14mA的连续质子束加速，完成了ADS注入器II的专项目标。
测试过程中多次连续束运行，最大连续质子束流强达到了~2.7mA，质子束能量9.55MeV,目前无失束运行时间长达20分钟，运行过程中加速器真空、温度、束流状态等各项指标稳定，没有探测到束流损失。

一个实际用于工业示范嬗变核废物需要的ADS的加速器是什么水平：

连续流强要求是10mA级，但如果要嬗变LFFP，需要50mA级，束流损失之类的玩意太高端，我不懂啊。

分离嬗变策略，是裂变核能消除现有累积乏燃料长期放射性和对生物圈持久威胁的唯一路线图。同时也是一个复杂的工业系统，除了加速器驱动的次临界堆之外，还包括先进的后处理技术用于分离乏燃料中的铀、钚、次要锕系废物、长寿命裂变废物、高发热量高放废物，并将铀、钚用于新的核能设施，将次要锕系废物、长寿命裂变废物送入ADS或专用快堆嬗变，将高发热量高放废物进行长期处置（隔离时间<1000年）、生物活性较差的长寿命裂变废物进行地质处置（隔离时间>1万年）。

需要后处理大厂，并且开展TRPO等先进分离流程的中型工业规模试验和放大试验——然而连压水堆后处理厂项目的选址都一波三折。清华的TRPO最早完成热室试验都是90年代的事情了；现在连个大厂都跳票了N年了。

需要大型快堆，开展快堆结构材料、高燃耗快堆乏燃料后处理和再制造燃料循环的研究（ADS乏燃料燃耗比快堆还高，中子能谱比快堆还硬），需要进行次要锕系元素在快堆中嬗变的初步试验；探索铅基合金冷却剂的热工特性。但是几乎全套引进的中国试验快堆（60MW）1992年立项，2011年临界。

需要开展处置场所的综合性研究，但是呢，北山打的钻孔数量是多少呢——前六期，总共打了19个钻孔，8个为浅钻孔，而北山有海南岛那么大的花岗岩区域。

烧钱这种事情，现在还来得及，赶快拨款吧。“未来先进核裂变能— ADS 嬗变系统”还只是个先导专项研究，啥时候变成重大科技专项的再欢呼吧。

谈一谈自己所了解的。

按照第四代国际论坛（The Generation IV International Forum ）的分类，第四代核电技术主要分为热中子、快中子反应堆两大类，其中每大类又包含三个堆型。图一概略了六种主流堆型的基本设计概念。实际上ADS系统是第四代反应堆系统的一种堆型——铅冷快堆系统（LFR）。

图1. GIF框架下六种四代堆系统基本设计概念

我们需要了解LFR或者说ADS系统的优势。 当我们的能源需求得到一定程度的满足后，我们的能源获取途径也日趋多样，so,大家对获取能源给自然生态带来的负效应越来越关注。谈及核能，乏燃料的后处理和燃料利用的最大化是其不可回避的两个重要问题。

嬗变：加速器技术与快堆技术路线之争

既然谈及乏燃料处理，那么就有必要谈一谈”嬗变“。“嬗变”并不是新鲜的核科学名词，它几乎和“衰变”、“裂变”同时出现，即一种核素受到某种基本粒子的轰击，生成另一种新的稳定的核素。比如轻水堆U238受到中子轰击，生成一系列衰变产物。但是，现代核科学家追求的“嬗变”，是使长寿期、强放射性的超铀元素和裂变产物，即Np,Am,Cm等等接受高能粒子轰击生成稳定无放射性核素，同时利用嬗变热能发电。目前嬗变工具主要是加速器和快堆，欧盟社会有段时间比较抵制快堆的发展，于是加速器技术（ADS）大行其道。然而随着ADS的发展，从兆瓦级的实验装置Megapie到X-ADS，再到最终设想的EFIT，实际上除了Keff处于次临界状态之外(0.75-0.97)，其余设计已经接近快堆理念。

总结一句，随着ADS的发展，其设计理念与快堆越来越类似。

表1. 铅冷快堆与ADS主要设计概念对比

实际上“启明星二号”是一座零功率装置，所谓零功率，我们可以理解为一个最小系统实验装置。从设计来看融合了铅冷与水冷两种冷却方式，同时也结合国际潮流，将ADS系统与快堆技术在做进一步融合。

水冷的优势不必说，在水堆的大规模应用下已经充分验证，但是为什么要用水冷结合铅冷，铅冷的优势在于:

• 铅的沸点达到1745摄氏度，有效降低了堆芯出现空泡风险;
• 液态铅慢化能力弱，中子吸收截面小。从而可以实现较低密度的燃料组件布局，燃料组件布局空间的增大降低了冷却剂水头损失，这一特性在弱泵送能力或者自然循环阶段的冷却剂载热循环过程中显得极为关键。
• 液态铅与常见燃料包壳材料兼容不反应。
• 堆芯余热排出能力提升，采用铅冷系统的堆芯余热排出能力如图2所示:

图2 堆芯余热排出能力

最后扯一下为何是中核原子能院（401）和兰州近代物理所合作，我们知道401在早先就已经成功研制了钠冷快堆（四代堆型之一，移步图一查看），但是钠冷存在先天性的一些劣势，这些劣势在日本对应的实验堆已经发生过事故，因此401做铅冷系统堆本体研发有优势。ADS系统第二大组成部分——加速器，则是兰州近物所的优势。因此两个单位合作属于优势互补，前景可期。

最后，如果对铅冷系统感兴趣需要深入了解，可移步我的专栏，写过一篇关于铅冷的专栏文章供大家查阅。tom zhang - 知乎

我推荐北大物理学院副教授雷奕安在微信公众号DeepTech深科技（毕竟写得很好有干货，希望这不算打广告）：

“太过先进，无法展示”？！核能新技术ADS真的靠谱吗