位于比利時(shí)莫爾的 Minerva 粒子加速器建設(shè)工地舉行了奠基儀式,標(biāo)志著 Myrrha 加速器驅(qū)動(dòng)研究反應(yīng)堆研發(fā)三個(gè)階段中的第一階段啟動(dòng)。
Minerva 設(shè)施的可視化效果(圖片來(lái)源:SCK-CEN)
Myrrha - 用于高科技應(yīng)用的多用途混合研究反應(yīng)堆 - 將是一個(gè)次臨界裝置,依靠加速質(zhì)子在靶中產(chǎn)生中子,在低濃縮鈾核心中實(shí)現(xiàn)臨界期。它將是一個(gè) 57 MWt 加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中質(zhì)子加速器將向液態(tài)鉛鉍 (Pb-Bi) 散裂靶傳送 600 MeV 質(zhì)子束,而液態(tài)鉛鉍 (Pb-Bi) 散裂靶又與 Pb-Bi 冷卻的次臨界快核核心耦合。
Myrrha 將分三個(gè)階段建造。第一階段將建造 Minerva,它由粒子加速器和兩個(gè)目標(biāo)設(shè)施組成。在第二階段,粒子加速器將擴(kuò)展到 600 MeV,以增加基礎(chǔ)物理學(xué)組合,并擴(kuò)大放射性同位素束設(shè)施。在第三階段,將建造核反應(yīng)堆本身。該項(xiàng)目應(yīng)從 2038 年開(kāi)始全面投入運(yùn)營(yíng)。
該反應(yīng)堆旨在取代比利時(shí)老化的 BR2 研究反應(yīng)堆,并將用于一系列研究功能,包括演示核廢料中長(zhǎng)壽命放射性核素的嬗變概念,以及生產(chǎn)用于醫(yī)學(xué)的放射性同位素。Myrrha 還將用于開(kāi)展核物理、原子物理、基本相互作用、固態(tài)物理和核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究。
2010 年,比利時(shí)政府批準(zhǔn)建設(shè) Myrrha 核電站。該項(xiàng)目需要 16 億歐元投資,比利時(shí)將出資 40%。Myrrha 項(xiàng)目由比利時(shí)、歐盟、歐洲投資銀行和其他合作伙伴共同建設(shè),其中 70% 的資金來(lái)自歐盟國(guó)家。
2018 年 9 月,比利時(shí)部長(zhǎng)理事會(huì)批準(zhǔn)為 Myrrha 項(xiàng)目提供 5.58 億歐元(6.46 億美元)的資金。該筆資金將在 2019 年至 2038 年期間提供,首先用于在 2026 年前支付 Minerva 裝置的投資、研究和開(kāi)發(fā)費(fèi)用,其次用于支付 2027 年之后 Minerva 裝置的運(yùn)營(yíng)成本。
在 6 月 25 日舉行的儀式上,比利時(shí)能源部長(zhǎng) Tinne Van der Straeten 在位于莫爾的比利時(shí)核研究中心 (SCK-CEN) 的 Minerva 建設(shè)工地上發(fā)出了奠基儀式的啟動(dòng)信號(hào)。
除了研究先進(jìn)反應(yīng)堆的新材料、基礎(chǔ)研究和加速器技術(shù)改進(jìn)外,Minerva 還將專(zhuān)門(mén)用于醫(yī)療目的。它將生產(chǎn)新一代醫(yī)用放射性同位素,發(fā)射的阿爾法粒子只會(huì)攻擊癌癥患者的腫瘤,而不會(huì)傷害健康組織。這使得癌癥治療對(duì)患者來(lái)說(shuō)創(chuàng)傷性大大降低。
“得益于 SCK-CEN 和 IRE(比利時(shí)國(guó)家放射性元素研究所)等知名機(jī)構(gòu),比利時(shí)在醫(yī)用放射性同位素和尖端研究方面建立了堅(jiān)實(shí)的傳統(tǒng),”Van der Straeten 表示。“Minerva 的推出是比利時(shí)核研究的一個(gè)里程碑,為我們出色的核研究和醫(yī)用放射性同位素生產(chǎn)傳統(tǒng)開(kāi)啟了新篇章,最終確保了放射性同位素生產(chǎn)活動(dòng)的連續(xù)性,并保留了 Kempen 地區(qū)的就業(yè)機(jī)會(huì)。”
Myrrha 項(xiàng)目是歐洲研究基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略論壇的一部分,也是構(gòu)成歐洲實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆研究區(qū)基石的三座新研究反應(yīng)堆之一,另外兩座是法國(guó)卡達(dá)拉舍的 Jules Horowitz 反應(yīng)堆和荷蘭佩滕的 Pallas 反應(yīng)堆。
Myrrha 項(xiàng)目主任兼 SCK-CEN 副總干事 Hamid Aït Abderrahim 表示:“Myrrha 可能使我們能夠?qū)⒛壳昂穗娬井a(chǎn)生的部分高放射性核廢料重新用作燃料,這些廢料的放射性毒性可達(dá) 30 萬(wàn)年。我們的研究表明,我們僅用 300 年就能將核廢料恢復(fù)到其天然放射性毒性水平。這將使我們能夠?qū)⒑藦U料問(wèn)題從地質(zhì)時(shí)間尺度縮短到人類(lèi)時(shí)間尺度。
“我們還可以將體積減少 100 倍。經(jīng)過(guò) 40 年的核電站運(yùn)行,比利時(shí)的高放射性核廢料覆蓋了足球場(chǎng) 0.5 米高的表面積。利用我們正在研究的 Myrrha 技術(shù),我們可以將這一高度降低到 5 毫米。這使得 Myrrha 成為一個(gè)有趣的歐洲研究項(xiàng)目,可以幫助優(yōu)化我們當(dāng)前反應(yīng)堆的核廢料問(wèn)題。然而,今天我們來(lái)到這里是為了慶祝 Minerva 的誕生。”