μ-催化聚变系统中的同位素生产

通过μ-催化聚变（μCF）反应产生的高通量高能中子，可显著改善μ-催化聚变的经济前景。由于μCF无需外部加热，热通量约束比需要外部加热的聚变系统宽松得多。这使得μCF能够在不超过材料热通量限制的情况下获得 much higher 中子通量。只要μ的产生率提高，μCF系统在实现能量破折点之前就可用于 transmutation。对于 transmutation 的μCF系统，每个μ所需的催化聚变事件数和μ的能量生成成本可相对于发电系统放宽多个数量级，这使得μCF成为一种吸引人的高中子通量源。我们展示了一个μCF系统，含 10 克 ${}^{226}\mathrm{Ra}$ 料浆，稳态μ通量为 $10^{12}$ 个/秒——约相当于半瓦特的聚变功率——可年产 20 毫克 ${}^{225}\mathrm{Ac}$，相当于 2024 年全球供应量的 400 倍。随着高μ通量源的出现，许多其他放射性同位素 transmutation 路径都变得可行。这些发现激励着在实现净能量生成之前，加速开发μCF系统用于中子驱动的同位素生产。