�牐�

　　令人十分欣慰的是，氘、氚聚變不僅是一個(gè)巨大的能源，而且是一個(gè)巨大的中子源。我們可以利用聚變反應(yīng)室產(chǎn)生的中子，在聚變反應(yīng)室外的鈾－238、釷－232包層中，生產(chǎn)钚－239或鈾－233等核燃料。這就是所謂聚變裂變混合堆，簡(jiǎn)稱混合堆。

　　混合堆是一個(gè)可供選擇的堆型。鈾－235原子核一次裂變，可以放出2.43個(gè)中子；氘、氚一次聚變，只放出1個(gè)中子，比鈾－235一次裂變放出的中子少；但由于鈾－235吸收中子后有一部分會(huì)變成鈾－236而不裂變，所以鈾－235每次平均要吸收1.175個(gè)中子才能裂變，要求鈾－235質(zhì)量大，如果按相同質(zhì)量比較，氘、氚聚變放出的中子數(shù)，是鈾－235裂變釋放的凈中子數(shù)的43倍以上。氘、氚聚變時(shí)釋放的能量，80%變成聚變時(shí)放出的中子的動(dòng)能。因而氘、氚聚變不僅釋放的中子數(shù)量多，而且釋放的中子能量高。鈾－235裂變放出的中子能量大多為100～200萬(wàn)電子伏，而氘、氚聚變放出的中子，能量高達(dá)140O萬(wàn)電子伏。然而要直接利用高能量中子的這部分動(dòng)能是很困難的�？墒菑纳�產(chǎn)核燃料的角度來(lái)看，一個(gè)聚變中子的作用比一個(gè)裂變中子的作用大得多。這是因?yàn)楦吣芫圩冎凶愚Z擊到鈾－238及釷－232靶上，可以產(chǎn)生一系列串級(jí)的引起中子和核燃料增殖的核過(guò)程，釋放出比聚變中子能量稍低但數(shù)量增加幾倍的次級(jí)中子。這些次級(jí)中子，除了一部分仍可使鈾－238及釷－232裂變繼續(xù)放出中子外，還有一部分可以使鈾－238及釷－232變成钚－239及鈾－233等優(yōu)質(zhì)核燃料。

　　在適當(dāng)厚的天然鈾靶內(nèi)，一個(gè)聚變中子可以生產(chǎn)出22倍于它所攜帶的能量，并獲得5個(gè)钚－239原子核。由于這個(gè)原因，如果在聚變反應(yīng)室外放置一層足夠厚的由天然鈾、鈾－238或釷－232組成的再生區(qū)，聚變產(chǎn)生的中子，就可以在再生區(qū)生產(chǎn)钚－239及鈾－233，并釋放出裂變能。這個(gè)再生區(qū)又叫混合堆的裂變包層。當(dāng)然聚變中子也可以使再生區(qū)中的鋰變成氚，補(bǔ)充氚的消耗。根據(jù)這種考慮，早在1953年，美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室的鮑威爾，就提出了建立聚變－裂變混合堆的建議。正是由于使用聚變產(chǎn)生的中子，有可能比軍用生產(chǎn)堆生產(chǎn)出更多的核武器用的钚－239，所以美、前蘇聯(lián)、英聚變研究的早期，是高度保密的。后來(lái)看到這種方式一時(shí)難以成功，才互相解密，開(kāi)展了大規(guī)模的國(guó)際合作。

研究之路仍然漫長(zhǎng) 　混合堆的相對(duì)優(yōu)勢(shì)

�牐�