近日,英国惯性聚变企业First Light Fusion宣布,其“FLARE”聚变电厂概念设计在燃料自持方面取得关键突破。经独立验证,其设计的氚增殖比高达1.8,远超当前国际聚变路线普遍追求的1.05-1.2区间,为核聚变能源的规模化部署扫清了最严峻的燃料瓶颈。

当前,全球聚变能研发主要依赖氘-氚反应,但氚的半衰期短,全球民用库存仅约20公斤,燃料供应成为制约聚变能商业化的“隐形天花板”。First Light Fusion提出的解决方案,结合了其高增益惯性聚变驱动技术,并创新性地使用环绕靶室的天然液态锂浴作为氚增殖包层。聚变产生的高能中子与锂发生反应,可持续生成新的氚。该设计经FLF与TÜV SÜD UK团队使用不同工具分别建模验证,确认可实现高达1.8的氚增殖比,意味着每消耗1克氚可产出1.8克新氚。据此推算,单座电厂每年可净产约25公斤氚,远超当前全球年产量,并可在一周内实现燃料自持。
这一突破不仅解决了聚变电站自身的燃料安全问题,其“燃料盈余”模式更具战略和经济价值。所产的富余氚可出售以改善项目经济性,更重要的是能为后续聚变电站提供启动燃料,形成产业发展的正向循环。与此同时,中国的聚变项目如中国聚变工程实验堆(CFETR)也正致力于攻克氚自持循环,目标TBR在1.1-1.2左右,但面临固态增殖包层制造与工程运行的挑战。FLF的液态锂包层设计提供了一种可能简化工程路径的方案,为全球聚变能源早日实现商业化应用增添了新的可能性。