四年前，中国科学家完全自主研发、调试，在24年的艰辛探索后掌握了核反应快堆技术，成为世界上第8个可以实现动力堆乏燃料后处理的国家。

　　现在，我们在混合堆技术上又迈上了历史性的一步。科技日报从中物院核物理与化学研究所独家获悉，该所聚变裂变混合研究中心已初步完成了热功率为3000兆瓦的Z箍缩聚变—裂变混合反应堆概念设计。

　　作为介于聚变堆和裂变堆之间的一种次临界核反应堆，它可将目前核燃料资源只能维持100年的状况延长到数千年，称之为能源革命或者说工业革命一点也不过分。

　　我们先来了解一下可以预见的成本，核电站如果采用Z篐缩驱动混合堆方案，建造成本低，运行时物质消耗量小，废料少。数据显示，100万千瓦的核电机组，纯聚变堆建堆成本大于100亿美元，快堆为50-60亿美元，热堆为20亿美元左右，而Z篐缩驱动的混合堆在30亿美元左右。

　　同时，Z篐缩驱动的混合堆运行时燃料消耗为1吨铀/年，产生废料1吨/年，处理废料消耗的资源少。

　　好，下面介绍原理。

　　聚变—裂变反应堆构想由中物院彭先觉院士于2009年提出，按照方案，Z箍缩聚变—裂变混合堆主体部分由Z箍缩聚变堆芯、裂变包层、产氚包层和燃料循环系统等组成。

　　在聚变堆芯中，重频驱动器输出的60兆安超强电流，产生的强大洛仑兹力引起箍缩效应，输出大量高能聚变中子;在高能聚变中子作用下，包裹在聚变堆芯周围的铀—238发生裂变反应，产生稳定、可控地输出巨大能量;裂变包层泄漏中子用于产氚，在燃料循环系统中实现氚的“自持”循环。

　　该所聚变裂变混合研究中心常务副主任黄洪文表示，Z箍缩聚变—裂变混合堆可在实现烧贫铀或乏燃料并兼顾次锕系核素嬗变，将铀利用率提高至90%以上。

　　此外，该堆不产生传统意义上的乏燃料，环境排放低，同时也有利于防核扩散;包层采用深次临界和良好的传热设计，临界安全和余热安全性能突出。

　　可控核聚变是人类目前最前沿的技术，我国的混合堆可以说是在这个大背景下进行的进一步探索。

　　乏燃料：核电站发电是通过核燃料在核反应堆中发生裂变反应放出能量，和火力发电站要不断加煤一样，当核燃料维持不了一定的功率的时候也需要更换，这些被换下来的核燃料组件就叫做乏燃料。