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聚变中性子的价值与成本

等离子体物理 2026-03-03 v1 物理与社会

摘要

氦同位素-氚聚变反应产生高能质子,能够将材料转化为有价的同位素。在接下来的十年里,聚变中性子的成本预计会降低约七个数量级。其中约五个数量级是由当前实验可获得性低导致的技术沉淀,剩余约两个数量级需要更高的等离子体增益和更低的资本密集度。我们引入了中性子水平成本(LCON),这是一种类似于能源水平成本的经济指标,给出聚变系统经济盈亏的最小中性子价值。LCON取决于等离子体增益、资本密集度、可用性和中性子通量,由来自电力、贵金属和放射性同位素的收入抵消。每颗中性子的收入至少跨越十个数量级,从电力和金(约102010^{-20}/中性子)到镱-225(约101010^{-10}/中性子),定义了一条“中性子梯阶”:一条从当前聚变装置到太阳能级电力站的分阶段、收益为正的开发路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.00835,
  title  = {The Value and Cost of Fusion Neutrons},
  author = {J. F. Parisi and K. Schiller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00835},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 4 figures