次臨界反應堆

次臨界反應堆是一種核反應堆，不必達到臨界質量也能產生核裂變。不必維持鏈式反應，而是從外界源引入中子。概念上可分為聚變-裂變混合堆（英語：Nuclear fusion-fission hybrid）與加速器驅動次臨界反應堆兩類。

可用於銷毀核電站產生的乏燃料並同時發電。放射性廢料中的長壽命超鈾元素理論上可以裂變放能，嬗變為短壽命的裂變產物。這將大大縮短放射性廢料的存放處置時間（200年以上^[1]）。但有些核素的裂變截面閾值需要快中子才能發生核裂變。也可能裂變釋放的新中子數量太少。因而包含這類物質比例高的話，難以達到臨界。加速器驅動次臨界反應堆獨立於這些物質的參數因此可以焚毀這些核素。3種長壽命核素可以被有效消耗的是：鎿-237、鎇-241、鎇-243。^[2]

原理

加速器驅動次臨界反應堆目前主流設計是採用質子加速器產生1GeV的粒子, 直接轟擊反應堆堆芯中央的液態金屬中子源。中子源釋放出中子，大約每個高能質子激發出20個中子。堆芯熱量被冷卻劑（如熔融的鉛鉍合金）帶出到熱交換器。燃料棒主要是釷。^{[3] [4]}

加速器驅動次臨界反應堆原理