国际首台颗粒流散裂靶原理样机建成

2017年7月12日，中国科学院重大科学技术任务局组织专家对现代物理研究所开发的粒子弥散裂纹目标原理原型二进行了现场测试，用于ADS试点项目。测试专家组由来自中国原子能科学研究院、北京大学、清华大学、Xi交通大学、兰州大学、510航天科技研究所、中国科学院高能物理研究所、中国科学院过程工程研究所、中国科学院兰州化学物理研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等的专家组成。中国原子能科学研究院研究员赵志祥是测试小组的组长。ADS试点项目主任徐湖山、现代物理研究所所长肖国庆、副所长胡正国以及现代物理研究所ADS项目组成员参加了测试会议。会议由中国科学院重大科技任务局材料与能源司司长彭子龙主持。

测试专家组听取了现代物理研究所研究员王志广关于粒子分流目标原理样机开发进展和测试大纲的汇报，审议了测试方案，并参与见证了粒子分流目标原理样机二(粒子流电磁驱动提升)的现场测试。根据ADS嬗变系统中试项目的任务目标，本次测试主要针对未来ADS系统碎裂目标工程在系统可靠性、流态稳定性和流量可调性方面的要求，测试所需的关键参数，如流态稳定的密相颗粒流态、流态稳定性和流量可调性、人工干预停机后快速恢复正常运行、样机无故障连续稳定运行时间等。在此之前，2017年6月7日，ADS专署还组织专家对颗粒流分流目标原理的原型I(颗粒流机械驱动提升)进行了测试，包括对颗粒流密度、流动稳定状态、流动稳定性和流动可调性、换热器换热能力等关键参数的测试。这两项测试的完成标志着国际粒子弥散裂纹目标原理的第一个原型的正式完成及其进行相关实验的能力。

散裂靶是ADS系统的核心部件之一。现有的散裂靶不能满足未来ADS商业化的功率要求。为了解决这一难题，现代物理研究所的科学家在2013年首次提出了一种新的散裂靶方案，它不同于目前世界上现有的散裂靶类型，即粒子流散裂靶。这种具有完全自主知识产权的散裂靶综合了现有固体散裂靶和液态金属散裂靶的优点，将固体颗粒转移到束靶作用区外进行热交换，使散裂靶在形成紧凑的束靶作用区的同时具有承受数十兆瓦束功率的能力。该靶型还避免了靶材料选择有限、结构材料使用寿命短等问题，是一种极具发展潜力的大功率散裂靶型。

研发团队在时间紧、任务重、没有其他参照物的情况下，始终坚持自主创新、开拓科研的态度和自主研发的精神。它先后突破了一系列关键技术，建立了第一个国际原型的粒子散裂靶原理。它是国际高功率散裂靶研究领域的一个重要里程碑，为国家重大科技基础设施——加速器驱动嬗变研究装置散裂靶的建设奠定了坚实的技术和人才基础。

粒子流裂纹靶原理样机二(局部照片)

现场专家的照片

在测试现场拍摄的照片