今天分享的是：广发证券：可控核聚变深度之三：多路线百花齐放，期待黎明时刻
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可控核聚变之混合堆技术及发展总结
混合堆是可控核聚变的重要发展方向，其核心优势在于能提高铀资源使用效率。天然铀中易裂变的U235丰度仅0.714%，而U238丰度达99.28%。氘氚聚变产生的14.1MeV高能中子可引发U238裂变及相关反应，且U238吸收中子经衰变可转化为易裂变的Pu239，大幅提升铀资源利用率。同时，混合堆对聚变堆芯参数、第一壁材料耐辐照性及首炉氚供应能力要求较低，能改善能量平衡与氚自持，推动聚变能提前应用，其包层可利用天然铀并通过增殖能力实现铀资源充分利用。
混合堆类型丰富，基于可控核聚变的磁约束（如托卡马克）和惯性约束（如Z箍缩）等构型发展而来。
Z箍缩-裂变混合堆（Z-FFR）是重要类型，核心原理是等离子体在轴向强电流洛伦兹力作用下产生径向自箍缩，形成高温高密度区域以触发聚变。其关键技术包括驱动器、负载靶和包层设计。驱动器方面，LTD技术因模块化、高频运行等优势有望成为主流，需满足大电流、特定电流上升前沿等要求；负载靶中钨丝阵效果较好，能提升压缩均匀性；包层则承担氚自持与裂变核素产生功能。Z-FFR建造成本较低，1GW热功率规模约30亿美元💵，且在安全性、燃料循环等方面表现更优。
托卡马克-裂变混合堆基于主流的托卡马克构型，与传统托卡马克的主要区别在于包层，其包层包含第一壁、燃料区等，多了燃料区及相关屏蔽区，超导磁体是其关键部分🔶1-7🔶。
在发展动态上，国际上Zap Energy通过相关平台推进Z箍缩聚变工程化验证；国内“星火一号”计划采用聚变-裂变混合堆，目标2030年代商业化；“Z-FFR”计划分阶段推进，目标2035年左右建成商用示范堆。
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