燊聚核能推出“金乌一号”球形环聚变—裂变混合堆方案

燊聚(四川)核能源有限公司推出第一代装置“金乌一号”方案，拟采用球形环聚变—裂变混合堆技术路线，以紧凑型聚变中子源驱动次临界核能系统，实现能量放大、燃料增殖和长寿命核素嬗变等功能。

根据方案，金乌一号以50兆瓦级聚变功率为概念设计基线，采用高温超导磁体、可更换中心柱和模块化次临界核能区。其聚变核心大半径约1.5米，目标是输出约40兆瓦、能量为14.1兆电子伏的聚变中子功率，用作工业级中子源。

在系统设计上，金乌一号通过次临界裂变包层放大聚变中子能量。项目方案提出，核热功率倍增因子约为15，40兆瓦聚变中子功率可驱动约600兆瓦热的核热输出;叠加聚变α粒子沉积热量后，全厂核热规模约610兆瓦热。按35%至40%的热电转换效率估算，对应毛发电功率约210至240兆瓦电。

该方案的次临界核能区采用分区模块化布局，围绕氚增殖、核燃料增殖、次锕系元素嬗变和长寿命裂变产物管理开展设计。含锂增殖区拟通过锂-6俘获中子反应增殖氚，设计氚增殖比不低于1.15;铀-238、钍-232区域可用于转化生成钚-239、铀-233等易裂变核素;同时，14.1兆电子伏高能中子和快中子谱可用于处理镎-237、镅-241等长寿命次锕系元素，并可配置专用靶件处理锝-99、碘-129等核素。

安全设计方面，金乌一号核能区保持有效增殖因数小于1的次临界状态，裂变功率依赖外部聚变中子源驱动。方案称，当中子源功率降低或终止时，裂变功率将随之下降。在此基础上，装置仍将配置独立停堆、余热排出、放射性物质包容、氚安全和多重屏障等核级工程系统。

项目规划采取“概念设计—关键验证—等离子体验证—综合示范”四阶段推进。第一阶段完成50兆瓦级球形环混合堆统一设计点、数字样机和核心知识产权布局;第二阶段开展高温超导磁体、中心柱和高热负荷部件样机验证;第三阶段建设聚变主机并开展稳定、可重复的等离子体运行验证;第四阶段完成次临界核能区与热工、安全系统耦合，形成稳定核热和电力输出。

据项目方案，金乌一号实验堆总投资约66亿元，规划用地130亩，用电峰值约160兆伏安，计划于2030年前后实现发电验证。燊聚核能方面表示，该项目将依托四川核科研、核工程设计和核级装备制造等产业资源，推进聚变工程化和先进核能系统验证。