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我想了解一下通过核废料增殖获得能量净增益(Q1)的系统

2025-11-1
我想了解一下通过核废料增殖获得能量净增益(Q1)的系统
聚变-裂变混合堆作为一种集成架构,能够有效应对纯聚变堆在燃料持续供应与能量输出方面的关键挑战。其基本原理在于通过聚变反应产生的高能中子驱动次临界裂变包层,从而兼顾能量增益与燃料增殖,显著提升系统整体的能量利用效率。然而,此种方法在运行过程中仍会产生较多放射性废物,需在系统设计中予以妥善处理。在技术路径方面,除聚变-裂变混合路线外,还存在如磁惯性约束等其它概念,其通过结合磁约束与惯性压缩,先利用磁场预压缩等离子体,再以激光脉冲触发聚变反应,展现出不同的工程实现思路。具体到聚变-裂变混合堆的构成,该系统由核心的聚变堆与外围的裂变包层共同组成。聚变堆以氘、氚为燃料,持续产生高能中子流裂变包层则装载铀-238、钍-232 等可增殖材料以及锂-6。在运行过程中,系统通过两类关键反应实现能量与燃料的双重自循环:在能量层面,聚变产生的高能中子轰击包层中的铀-238或钍-232,引发裂变反应并释放能量,同时增殖出钚-239、铀-233 等可复用核燃料在氚燃料层面,高能中子与包层中的锂-6 作用生成氚,直接反馈至聚变堆芯,形成持续的燃料补给。该集成结构不仅提升了能量输出稳定性,也实现了核废料的资源化利用,为聚变能源的工程化与商业化提供了重要路径。