近日，英国原子能管理局(UKAEA)宣布了一系列推进聚变能发展的重要举措，作为其耗资2亿英镑的锂增殖氚创新(LIBRTI)计划的一部分。这些举措与英国能源部和Net Zero对该国核聚变计划及2025/2026年预算计划的支持相一致，旨在加速聚变能的商业化进程。
作为更广泛的聚变未来计划的核心，LIBRTI计划致力于开拓聚变燃料的进步，并通过国际合作刺激整个行业的能力。该计划为期四年，旨在展示可控氚增殖，这是未来聚变发电厂的关键一步。
为了实现这一目标，UKAEA计划购买一个中子源，作为将在牛津郡卡勒姆校区建造的首个试验台设施的骨干。此外，UKAEA还将为12项小规模氚增殖和数字模拟实验提供900万英镑的资金，这些实验和数字项目预计将运行至2026年3月。
带标签的 LIBRTI 设施插图 - 图片来源：英国原子能管理局
未来的核聚变发电厂将依靠两种氢同位素——氘和氚——来产生能量。然而，氚的供应稀缺，因此开发可持续生产氚的方法至关重要。LIBRTI计划通过在聚变反应周围的含锂包层中生成(或“增殖”)氚来解决这一问题。这种增殖包层将执行多项任务，包括氚生产、吸热以及充当屏蔽，以保护机器的组件免受辐射损坏。
为了确保为聚变机的运行提供氚的持续供应，UKAEA选择了美国SHINE Technologies提供的14兆电子伏(MeV)的氘氚聚变系统作为LIBRTI中子源的能源。该系统预计将于2027年交付，并将使LIBRTI能够尝试各种材料和工程配置，以塑造和推进下一步毯式设计所需的增殖模型。
除了中子源外，12个小规模实验和数字项目也取得了重要进展。这些项目涵盖了从氚传输模型、新型增殖材料和诊断技术的开发，到试验台设施的数字平台等多个方面。参与这些项目的组织包括英国、美国和加拿大的多家大学、研究机构和公司。
最后，UKAEA聚变基础研究和材料科学执行董事、LIBRTI高级负责人Amanda Quadling表示：“我们的目标是从科学实验转向为供应链提供支持未来聚变发电厂所需的信心。工程规模实验结果与强大的数字平台相结合，为设计和证实未来工业用途的增殖系统提供了强有力的方法。”这一综合方法将有助于加速聚变能的商业化进程，并为全球提供清洁、丰富的能源。
