System napędzany akceleratorem lub ADS lub reaktor hybrydowy to reaktor jądrowy napędzany akceleratorem cząstek . Czasami jest również nazywany Rubbiatron .
W reaktorze ADS, zwanym również reaktorem hybrydowym do sprzęgania akceleratora cząstek i reaktora jądrowego podkrytycznym , niektóre neutrony są wytwarzane przez spalanie ciężkiego jądra ( ołowiu , na przykład eutektycznego ołowiu-bizmutu lub wolframu ) przez wiązkę protonów z akceleratora cząstek. Te neutrony powstałe w wyniku reakcji spalacji spowodują następnie rozszczepienia w masie podkrytycznej otaczającej cel spalacji. Energię rozszczepienia można następnie odzyskać w konwencjonalny sposób za pomocą wymiennika i turbiny.
Chłodziwo gazowe (na przykład hel) lub stopiony metal (na przykład ołów) ADS należy do rodziny reaktorów na neutrony prędkie (FNR) i może być zaprojektowany do użytku w dwóch trybach:
W obu trybach zespół reaktora jest podkrytyczny (generalnie z poziomem wybranym w projekcie między 0,95 a 0,98), a akcelerator doprowadza i dostosowuje strumień neutronów do wartości krytycznej 1 (z drugiej strony, jako spalarnia, akcelerator cała praca polegająca na wytwarzaniu neutronów, stąd skromny wkład energii). Oznacza to, że każda reakcja zatrzymuje się, gdy tylko przepływ akceleratora zostaje odcięty, stąd nazwa „pilotowanie przez akcelerator”. Intensywność wiązki protonów będzie również kompensować wahania reaktywności podczas pracy.
Systemy ADS są przedstawiane jako bardziej niezawodne niż krytyczne reaktory jądrowe z tego prostego powodu, że przecięcie wiązki protonów zatrzymuje łańcuchowe reakcje rozszczepienia.
Jednak:
Systemy ADS pozostają samoistnie bezpieczniejsze niż reaktory bez akceleratora, ponieważ rdzeń podkrytyczny powoduje zatrzymanie reakcji łańcuchowej, gdy tylko wiązka protonów zostanie odcięta, i ogranicza ryzyko niekontrolowanej dywergencji podczas stanów wyłączenia w celu interwencji lub ponownego naładowania.
Zainteresowanie ADS polega na jego zdolności do wytwarzania neutronów w szerokim zakresie energii w zależności od przepływu protonów z akceleratora. To właśnie ten dostęp do przekrojów rozszczepienia o wysokiej energii, niedostępnych w reaktorze jądrowym o spektrum termicznym, umożliwia transmutację poprzez reakcję rozszczepienia jądrowego (spalanie) pomniejszych aktynowców lub reakcję wychwytu neutronów .
W toku jest kilka eksperymentów, aby:
Badane są również inne konfiguracje ADS chłodzonych gazem oraz wymienne lub pozbawione okien cele spalacyjne.
W 2004 r. W ramach indyjskiego programu jądrowego opracowywany jest reaktor hybrydowy.