美国马拉松聚变公司演示氢和锂同位素富集技术

美国马拉松聚变公司 (Marathon Fusion) 当地时间8月27日宣布，该公司利用专有等离子体离心机，已成功演示氢同位素和锂同位素富集技术。公司称，这一进展面向聚变能源燃料循环和相关同位素供应需求。

在氘氚聚变路线中，氢同位素处理关系到聚变装置持续运行，锂同位素富集则与氚生产密切相关。美国能源部 (DOE) 今年6月发布的《聚变科学与技术路线图》将氚加工列为核心挑战之一，认为相关进展对实现氘氚聚变持续运行以及验证聚变作为大规模能源形式的可行性具有重要作用。

马拉松聚变公司表示，其等离子体离心机旨在实现一种差分抽气工艺，有望降低氚流量及相关氚处理系统规模。公司称，初步分离结果已达到可显著降低聚变燃料循环中氚流量的水平。该技术由美国能源部高级研究计划局—能源 (ARPA-E) 通过 VISION OPEN 项目资助开发，马拉松聚变公司是该项目支持的三家私营聚变企业之一。

麻省理工学院 (MIT) 核科学与工程教授丹尼斯·怀特 (Dennis Whyte) 表示，马拉松聚变公司在同位素分离方面的成果对聚变产业具有意义。按照他的观点，如果该技术能够实现选择性氚抽运，可能在减少所需氚库存的同时提升聚变电站性能;同一技术路线也可能用于改进锂同位素分离，而这被认为是提高聚变电站氚生产效率的关键环节。

锂同位素供应同样被视为聚变产业链的重要问题。由前谷歌首席执行官埃里克·施密特 (Eric Schmidt) 创立的特别竞争研究项目 (Special Competitive Studies Project, SCSP) 此前发布报告称，锂富集是聚变供应链中风险较高的缺口之一，并指出美国目前缺乏本土商业供应。

加州大学伯克利分校 (UC Berkeley) 核工程杰出教授、马拉松聚变公司顾问佩尔·F·彼得森 (Per F. Peterson) 表示，氟锂铍熔盐 (FLiBe) 由氟化锂和氟化铍组成，具有较高体积热容量和较强中子阻止能力，在核能系统冷却剂方面具备吸引力。他指出，FLiBe 中的锂需要经过同位素富集：聚变反应需要富集锂-6，裂变系统则需要富集锂-7。当前全球富集锂年产量不足一吨，相关工艺供应有限，而未来若实现太瓦级部署，将需要大规模清洁锂富集技术支撑。

马拉松聚变公司称，此次实验结果与计算模型高度吻合，验证了其基本理论，并为后续系统设计提供了预测建模依据。随着富集技术完成验证，公司计划建设首个商业试点设施，生产可支持吉瓦级聚变装置部署的相关同位素。

西娅能源公司 (Thea Energy) 聚变系统副总裁查尔斯·斯旺森 (Charles Swanson) 表示，同位素分离是聚变燃料循环中的关键步骤，马拉松聚变公司的实验结果展示了一种可能使相关系统更小、更实用的技术路径。

马拉松聚变公司主要从事同位素生产，业务方向包括为放射性制药行业提供放射性同位素，以及开发面向聚变能源的同位素技术。该公司获得了 ARPA-E、突破能源研究员计划 (Breakthrough Energy Fellows)、1517 基金和 Übermorgen Ventures 等机构支持。