上周，我们报道过英国政府宣布启动一项总额高达4.1亿英镑的投资，该笔资金将用于STEP、Fusion Futures、JDR以及支持英国原子能管理局（UKAEA）现有的研究、创新和设施。作为Fusion Futures计划的重要组成部分，LIBRTI计划（锂增殖氚创新计划）耗资2亿英镑，计划在英国通过学术界和工业界的合作，建设一个聚变燃料循环设施，在这项事关聚变商业化的关键技术上取得突破。
具体来看，LIBRTI计划的目标有：
- 设计、实施和验证创新的氚增殖技术，通过开发一个世界领先的设施，将工程化的增殖原型暴露在高通量聚变中子下，并从这些实验中获取知识。
- 建立数字模拟能力，模拟增殖技术、预测氚增殖性能、分析实验结果，并为未来增殖包层的设计开发提供指导。
- 加强工业界和学术界的合作关系。
- 在聚变燃料技术领域实现工业增长，并将技术扩展到相关领域，使英国工业能够实现全球出口。
- 进一步发展英国聚变产业集群，吸引投资。
- 通过设计、建造和运行一个首创设施，完善英国在供应链等方面的布局。
氚自持的概念是聚变反应堆实现商业化运营的关键，这是由于氘氚聚变过程中产生的高能中子能够与锂原子核发生氚增殖反应，通过氚增殖反应产生的氚可以被重新用于氘氚聚变反应，从而形成一种氚的循环利用机制。如果使得氚增殖反应产生的氚的数量超过氘氚反应消耗的氚，就能实现氚的自持。
氚的自持不仅对于聚变反应堆的持续运行至关重要，也是推动其商业化进程的关键因素。
为了实现这一计划，近日英国原子能管理局(UKAEA)宣布计划从美国威斯康星州简斯维尔的SHINE Technologies公司订购LIBRTI计划中的关键设备——一个中子源，这个中子源将用在英国牛津郡卡勒姆校区建造的首个测试平台设施内。
该中子源将在平台设施中产生中子与不同类型的增殖包层中的锂发生反应以产生氚。该设施除了容纳市售的14 MeV中子源之外，还可容纳用于增殖实验的屏蔽和热管理装置以及用于实验前后活动（包括活化材料的冷却和拆卸）的空间。
此外，UKAEA还为12个小规模氚增殖和数字模拟实验提供了900万英镑的资金支持。这些实验和数字项目涵盖了液态锂数字孪生、固体增殖材料研究、多物理场仿真等多个方面，旨在开发新的氚传输模型、新型增殖材料和诊断技术。
参与这些项目的组织包括英国的多所大学、美国大学以及国际合作伙伴。预计这些实验将产生一系列创新成果，为未来聚变发电厂的设计提供有力支持。
UKAEA聚变基础研究和材料科学执行董事Amanda Quadling表示，通过这一全面数字战略的实施，LIBRTI计划将能够对未来氚增殖包层系统设计进行精确建模和优化，为实现清洁、丰富的能源未来铺平道路。
参考链接：
- https://ccfe.ukaea.uk/programmes/fusion-futures/librti/
- https://ukaea.maglr.com/newsletter-14th-edition-december-2024/librti-programme
- https://www.nengyuanjie.net/article/109720.html