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可控核聚变一旦实现,地球上的氚会被用光吗?本来就只有3.5公斤

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说句心里话,每次看到"人造太阳"的新闻都有种复杂的感觉。一边是各国砸钱抢跑,一边是燃料少得可怜。

氚这东西,全地球加起来也就3.5公斤上下,跟一瓶大可乐差不多沉。可我们偏偏要靠它去撑起人类的能源未来。这买卖听着就像用一把米去开个粥铺。



氚是氢的兄弟,天上的宇宙射线砸到大气才会冒出来一点点。它还是个急性子,半衰期只有大约12.3年,攒都攒不住。

你今天存一克,十几年后剩半克,跟冰棍化水一个道理。所以地表天然氚永远稳定在几公斤这个量级,多了也不可能。

这个特性决定了氚不能靠"挖矿",只能靠"造"。



那全世界工业上到底有多少氚货底呢?两个口径。一份新数据说全球商业氚储备大概50公斤,主要靠加拿大重水堆CANDU顺手做出来的。另一份口径给的数字是20公斤左右,几乎清一色来自CANDU的副产品。

全球19座CANDU反应堆,一年每座能挤出0.5公斤氚。听上去有那么点意思,真拿去喂聚变堆,塞牙缝都不够。

价格更劝退。氚一克要卖到3万到4万美元,是地球上最贵的物质之一,英国原子能管理局公开的数据就是这个价位。换算成公斤级,商业氚每公斤大约3300万美元,美国洛斯阿拉莫斯的研究人员直言美国国内没有自主民用产能。



谁烧得起?答案很尴尬,谁都烧不起。

再看烧的速度有多快。一座100兆瓦电功率的聚变电厂,一年要吞17公斤氚;换成1吉瓦级别,一天就得400克下肚。1吉瓦聚变功率的堆,全年吃氚量能到55.6公斤,满功率每天152克。

这么一比,全球20多公斤的家底,供一座商用堆连半年都撑不满。账算到这儿,心里那点浪漫劲儿基本凉了。



行业里早就达成了共识。用氘氚燃料的聚变堆,必须自己"生"氚,也就是自我增殖。首次点火启动就要塞进去好几公斤,这个时间点跟ITER和示范堆的关键节奏正好重合。

业内把这叫"启动氚缺口",是这几年最难啃的骨头之一。说人话,就是米还没下锅,锅底就见底了。

2026年国内动静格外大。年初咱们的EAST装置搞出了一件大事,突破了困扰学界几十年的"格林沃尔德密度极限",首次证实"无密度自由区"的存在,给磁约束聚变高密度运行提供了新的物理依据。



这是今年上半年最提气的一条科研消息。可物理关一道道破,燃料这道门槛还在原地杵着。

商业公司也在猛跑。今年1月,能量奇点的洪荒70在第5319次实验里做出120秒稳态长脉冲等离子体,是全世界首个由民营公司实现百秒级运行的紧凑型装置。

同一个月的12日,星环聚能拿下10亿元A轮融资,创下国内可控核聚变领域A轮融资纪录。钱来得快,装置立得快,可氚从哪儿来,没人接得住这个问。



工程节点也在往前赶。2025年10月,合肥BEST装置的400吨、直径18米杜瓦底座顺利安装到位,目标2027年建成,力争2030年演示全球首次聚变能发电,比ITER规划早了十年以上。

2025年6月,CFETR正式改名为中国聚变工程示范堆CFEDR,定位从工程试验升级为工程示范。步子越大,胃口越猛。

海外那边也在拼。美国Helion Energy的首个商用聚变电厂"猎户座"已经开工;意大利埃尼集团跟美国CFS签了超10亿美元的售电合同;英国Tokamak Energy放话2034年建成试验工厂。



ITER方面,截至2026年5月底,9个真空室扇区已经装到位5个。全球都在同一个氚池子里舀水,井就那么大。

那出路到底在哪儿?矿是没得挖了。业内把宝押在"氚增殖包层"上。这层结构裹在等离子体外头,用来抓住氘氚反应飞出来的中子。

理想情况下,烧掉一个氚原子,飞出的中子能撬出多于一个新氚,实现自给自足。原理简单,做起来要命。



用行业人自己的话讲,包层这活儿非常非常难。化学原理其实早就有了。锂-6吸收中子生成氚这条路,被寄予厚望。

工程化才是硬骨头。氚燃料自持循环技术仍是眼下最棘手的瓶颈之一,氚必须在堆内增殖并循环利用,可这项技术还没有取得根本性突破。

这就好比让锅里的米自己生米,图纸上写得清楚,灶台上做不出来。



欧洲最近抛出个不错的方案。德国Proxima Fusion联合合作方在2025年2月发布了Stellaris工程概念,仿真结果表明氚增殖比大于1,也就是能做到氚自给。理论上讲,每座Stellaris型电厂多年运行都不需要外部氚。

仿真归仿真,能不能落地要看真金白银的实验数据。这一步跨出去,才算真正走通。

还有一条思路,蹭裂变的车。研究人员正在开发用核废料造氚的新系统。理论测算,运行在1吉瓦能量下的这套系统一年能出2公斤氚,跟加拿大全国反应堆的年产量差不多。



听着是变废为宝的好事。可短板也扎眼,等于把聚变命脉又绑回到裂变身上,跟大伙儿追"终极清洁能源"的初心多少有点别扭。

再远一点,就是抬头看月亮了。氦-3是氚衰变后的产物,月壤里被太阳风吹了几十亿年,攒了不少。

地球上的氦-3供应稀薄,因为它会慢慢从大气泄漏到太空,人类真要大规模开采月球氦-3之前,陆地上少有的来源之一就是氚衰变过程。这也是为什么这两年嫦娥系列、阿尔忒弥斯计划都拿氦-3当噱头,月球采矿还真不是段子。



指望月球救急,短期内不现实。距离远,成本高,法律地位也没理清楚。

真正靠谱的还是把氚自持循环技术给攻下来,再让加拿大老CANDU堆继续帮忙输血。加拿大老CANDU堆的翻新计划加上ITER的进一步推迟,给氚增殖包层技术成熟争取了几年的窗口期。

窗口窄得很,机会不等人。



从大国博弈的角度看,氚早就悄悄成了战略资源。美国拥有全球唯一经过验证、可扩展的氚生产供应链,可大部分产能被军用死死锁住。这块过剩产能能不能松口给聚变商用,直接决定美国还能不能保住聚变领跑地位。

全球大部分氚储备和产能都专用于核武器,剩下能给民用的部分岌岌可危。这场氚的暗战,早就开打了。

对我们中国来说,加拿大和韩国CANDU堆是氚的两大来源。这几年在秦山三期重水堆运行经验基础上,我们也具备从重水里提氚的技术能力。



这一块能自主可控,意义太大了。2026年1月,《中华人民共和国原子能法》正式施行,明确"鼓励和支持受控热核聚变","十五五"规划也把可控核聚变列为未来产业。

政策把方向立好了,接下来看工程能不能接得住。

3.5公斤会不会被用光?直白讲,如果按现在这个消耗节奏,地表天然氚几十年后确实所剩无几。可等真到那一天,人类应该已经跑通了增殖包层,把"消耗品"变成"自产自销"。



业内测算,2028到2030年多个头部项目将冲击聚变发电关键节点,2030到2035年头部企业启动示范电站建设,2035年之后可控核聚变才有望规模化推广。留给氚技术破局的时间,就这十来年。

谁先把氚自持这道题解出来,谁就握住了下一个时代的能源方向盘。

聚变产业协会CEO霍兰德表示,行业仍处在工程攻关阶段,虽然情绪乐观,可供应链需求会随着商业聚变机器的扩张而快速膨胀,所有玩家都得盯紧那些临近的关键节点。这话说得挺实在。



氚不是终极难题,可它是绕不过去的第一关。

可控核聚变从来就不是浪漫的白日梦,它是一场跟时间、跟资源、跟自己较劲的马拉松。3.5公斤这个数字听着让人心慌,可正是这份紧迫感,把包层技术、锂-6反应、月球采样这些看着不搭界的路子全给串到了一块儿。

等哪天第一盏聚变灯真正亮起来,回头看今天这份焦虑,或许才明白,正是它把我们推到了下一个门槛前。

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