位于比利時莫爾的 Minerva 粒子加速器建設工地舉行了奠基儀式,標志著 Myrrha 加速器驅動研究反應堆研發(fā)三個階段中的第一階段啟動。
Minerva 設施的可視化效果(圖片來源:SCK-CEN)
Myrrha - 用于高科技應用的多用途混合研究反應堆 - 將是一個次臨界裝置,依靠加速質子在靶中產生中子,在低濃縮鈾核心中實現(xiàn)臨界期。它將是一個 57 MWt 加速器驅動系統(tǒng),其中質子加速器將向液態(tài)鉛鉍 (Pb-Bi) 散裂靶傳送 600 MeV 質子束,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 將分三個階段建造。第一階段將建造 Minerva,它由粒子加速器和兩個目標設施組成。在第二階段,粒子加速器將擴展到 600 MeV,以增加基礎物理學組合,并擴大放射性同位素束設施。在第三階段,將建造核反應堆本身。該項目應從 2038 年開始全面投入運營。
該反應堆旨在取代比利時老化的 BR2 研究反應堆,并將用于一系列研究功能,包括演示核廢料中長壽命放射性核素的嬗變概念,以及生產用于醫(yī)學的放射性同位素。Myrrha 還將用于開展核物理、原子物理、基本相互作用、固態(tài)物理和核醫(yī)學等領域的基礎科學研究。
2010 年,比利時政府批準建設 Myrrha 核電站。該項目需要 16 億歐元投資,比利時將出資 40%。Myrrha 項目由比利時、歐盟、歐洲投資銀行和其他合作伙伴共同建設,其中 70% 的資金來自歐盟國家。
2018 年 9 月,比利時部長理事會批準為 Myrrha 項目提供 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、研究和開發(fā)費用,其次用于支付 2027 年之后 Minerva 裝置的運營成本。
在 6 月 25 日舉行的儀式上,比利時能源部長 Tinne Van der Straeten 在位于莫爾的比利時核研究中心 (SCK-CEN) 的 Minerva 建設工地上發(fā)出了奠基儀式的啟動信號。
除了研究先進反應堆的新材料、基礎研究和加速器技術改進外,Minerva 還將專門用于醫(yī)療目的。它將生產新一代醫(yī)用放射性同位素,發(fā)射的阿爾法粒子只會攻擊癌癥患者的腫瘤,而不會傷害健康組織。這使得癌癥治療對患者來說創(chuàng)傷性大大降低。
“得益于 SCK-CEN 和 IRE(比利時國家放射性元素研究所)等知名機構,比利時在醫(yī)用放射性同位素和尖端研究方面建立了堅實的傳統(tǒng),”Van der Straeten 表示。“Minerva 的推出是比利時核研究的一個里程碑,為我們出色的核研究和醫(yī)用放射性同位素生產傳統(tǒng)開啟了新篇章,最終確保了放射性同位素生產活動的連續(xù)性,并保留了 Kempen 地區(qū)的就業(yè)機會。”
Myrrha 項目是歐洲研究基礎設施戰(zhàn)略論壇的一部分,也是構成歐洲實驗反應堆研究區(qū)基石的三座新研究反應堆之一,另外兩座是法國卡達拉舍的 Jules Horowitz 反應堆和荷蘭佩滕的 Pallas 反應堆。
Myrrha 項目主任兼 SCK-CEN 副總干事 Hamid Aït Abderrahim 表示:“Myrrha 可能使我們能夠將目前核電站產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 30 萬年。我們的研究表明,我們僅用 300 年就能將核廢料恢復到其天然放射性毒性水平。這將使我們能夠將核廢料問題從地質時間尺度縮短到人類時間尺度。
“我們還可以將體積減少 100 倍。經過 40 年的核電站運行,比利時的高放射性核廢料覆蓋了足球場 0.5 米高的表面積。利用我們正在研究的 Myrrha 技術,我們可以將這一高度降低到 5 毫米。這使得 Myrrha 成為一個有趣的歐洲研究項目,可以幫助優(yōu)化我們當前反應堆的核廢料問題。然而,今天我們來到這里是為了慶祝 Minerva 的誕生。”