近日，英國原子能管理局(UKAEA)宣布了一系列推進聚變能發(fā)展的重要舉措，作為其耗資2億英鎊的鋰增殖氚創(chuàng)新(LIBRTI)計劃的一部分。這些舉措與英國能源部和Net Zero對該國核聚變計劃及2025/2026年預算計劃的支持相一致，旨在加速聚變能的商業(yè)化進程。

作為更廣泛的聚變未來計劃的核心，LIBRTI計劃致力于開拓聚變?nèi)剂系倪M步，并通過國際合作刺激整個行業(yè)的能力。該計劃為期四年，旨在展示可控氚增殖，這是未來聚變發(fā)電廠的關(guān)鍵一步。

為了實現(xiàn)這一目標，UKAEA計劃購買一個中子源，作為將在牛津郡卡勒姆校區(qū)建造的首個試驗臺設施的骨干。此外，UKAEA還將為12項小規(guī)模氚增殖和數(shù)字模擬實驗提供900萬英鎊的資金，這些實驗和數(shù)字項目預計將運行至2026年3月。

帶標簽的 LIBRTI 設施插圖 - 圖片來源：英國原子能管理局

未來的核聚變發(fā)電廠將依靠兩種氫同位素——氘和氚——來產(chǎn)生能量。然而，氚的供應稀缺，因此開發(fā)可持續(xù)生產(chǎn)氚的方法至關(guān)重要。LIBRTI計劃通過在聚變反應周圍的含鋰包層中生成(或“增殖”)氚來解決這一問題。這種增殖包層將執(zhí)行多項任務，包括氚生產(chǎn)、吸熱以及充當屏蔽，以保護機器的組件免受輻射損壞。

為了確保為聚變機的運行提供氚的持續(xù)供應，UKAEA選擇了美國SHINE Technologies提供的14兆電子伏(MeV)的氘氚聚變系統(tǒng)作為LIBRTI中子源的能源。該系統(tǒng)預計將于2027年交付，并將使LIBRTI能夠嘗試各種材料和工程配置，以塑造和推進下一步毯式設計所需的增殖模型。

除了中子源外，12個小規(guī)模實驗和數(shù)字項目也取得了重要進展。這些項目涵蓋了從氚傳輸模型、新型增殖材料和診斷技術(shù)的開發(fā)，到試驗臺設施的數(shù)字平臺等多個方面。參與這些項目的組織包括英國、美國和加拿大的多家大學、研究機構(gòu)和公司。

最后，UKAEA聚變基礎研究和材料科學執(zhí)行董事、LIBRTI高級負責人Amanda Quadling表示：“我們的目標是從科學實驗轉(zhuǎn)向為供應鏈提供支持未來聚變發(fā)電廠所需的信心。工程規(guī)模實驗結(jié)果與強大的數(shù)字平臺相結(jié)合，為設計和證實未來工業(yè)用途的增殖系統(tǒng)提供了強有力的方法。”這一綜合方法將有助于加速聚變能的商業(yè)化進程，并為全球提供清潔、豐富的能源。

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