彭院士表示一种包含聚变和裂变反应堆结构的混合堆可以相对降低这个难度,Z-FFR聚变堆的中心聚变需求功率比较低,易于实现,用聚变为裂变提供中子增值,聚变只占整个反应堆能量的5%,裂变占95%,这个混合堆可以使用核废料作为原料,将会率先实现聚变应用!

Z-FFR混合堆,用的是什么技术?

Z-FFR其实是两种技术的混合,Z-箍缩技术和裂变增殖堆,网上关于这方面的资料比较少,笔者找到了《中国工程科学》期刊上的一篇论文,可算是说明白了:

Z-箍缩其实是一种惯性约束结束,这个说起来有点复杂,这里先给出一个简单的概念,和那个惯性约束的激光点火核聚变是有一种约束类型,只不过点火方式改成了脉冲电流产生的强磁场,它的标准定义如下:

数十MA大电流(Z方向流动)通过金属柱形薄套筒产生的巨大洛伦兹力(磁压强度达百万大气压以上)推动套筒等离子体高速径向内爆(箍缩),并以每秒数百公里的速度撞击聚变靶丸,把动能转化为实现聚变所需的辐射能(X射线)和物质内能。

脉冲电流产生的强磁场作用于自身载流等离子体负载,使其受到洛仑兹力作用而向负载轴心内爆,通过惯性约束实现热核点火和燃烧。基于脉冲功率技术的快Z箍缩(Fast Z—pinch)技术可以实现驱动器电储能到Z箍缩负载动能或X光辐射能的高效率能量转换。2010年提出的Z箍缩直接驱动激光预热磁化套筒结合了惯性约束中压缩加热和磁约束中磁绝缘和α加热增强的优势,有望为实现聚变提供新途径。

大致意思是目前激光约束突破很难,但Z-箍缩给出了一个新方向,使得聚变的门槛变得更低,原因也比较简单,与磁约束动辄几栋楼那么大、聚变腔体堪比一个小会议室,Z-箍缩明显要小很多,能量输入也不大。