Některé transmutace aktinidů a štěpných produktů v určité, avšak z praktického hlediska nepodstatné míře probíhají již v rámci provozu paliva v jaderných reaktorech. Aby však mohly mít dostatečnou rychlost, je nutné výrazně zvýšit hustotu toku neutronů v místech, kde mají transmutace probíhat. Toto zvýšení by mělo být ve srovnání se stávajícími poměry v energetických reaktorech zhruba stonásobné. Poměrně jednoduché úvahy a porovnání reaktorových systémů (lehkovodní, rychlé apod.), však ukazují, že pouze využitím neutronů, uvolňovaných při štěpení, toho nelze dobře dosáhnout. Je tedy nutné hledat jiná řešení, spočívající v použití intenzivního vnějšího neutronového zdroje. A právě zde nachází své uplatnění výkonné urychlovače.

Spalační reakce

Při dopadu protonového svazku s vysokou energií na terčík, který obsahuje těžká jádra, dochází k tříštivým jaderným reakcím (nuclear spallation reactions), tzn., že terčík je zdrojem různých druhů intenzivních svazků. Tyto svazky mohou být využity pro různé technické aplikace jako např. studium vlastností materiálů, výrobu radioizotopů, měření jaderných dat, kalibrace jaderných přístrojů atd. Tříštivé jaderné reakce jsou rovněž zdrojem sekundárních svazků. Pro systém transmutací aktinidů může být terčík využit jako intenzivní neutronový zdroj. Spalační reakce je schématicky znázorněna na výše uvedeném obrázku. Studují se dva druhy terčíků: pevný a průtočný. Výhodou průtočného terčíku, ve srovnání s pevným, je větší výkonové zatížení a vyšší stupeň vyhoření.

Olověný terčík s okénkem urychlovače	Podkritický soubor

Zdá se být již nyní zřejmé, že právě spalační zdroj může být vhodným řešením požadavků systémů ADTT. Možným zdrojem protonů může být velice výkonný lineární urychlovač. Pokrok v jejich technologii byl dosažen nejen v rámci základního fyzikálního výzkumu, ale i ještě nedávno diskutovaných tzv. hvězdných válek. Zkoumají se však i jiné možnosti uspořádání neutronového zdroje, včetně kombinací méně intenzivních svazků urychlených částic s podkritickou násobící soustavou.

Je to však právě pokrok v urychlovací technice a návazném studiu spalačních reakcí, který umožňuje cestu k nalezení dostatečného a spolehlivého neutronového zdroje pro účinné transmutační technologie. Současně je však nutné akceptovat, že se v každém případě bude jednat o záležitost technicky poměrně složitou a že bude nutné pečlivě ověřit otázky dlouhodobého spolehlivého a bezpečného provozu a blíže studovat, jakým zdrojem odpadů neutronový zdroj v daném uspořádání bude.

Zpět na úvodní stránku