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混合堆的難題
由于聚變反應(yīng)室壁和高溫等離子體的相互作用，會使反應(yīng)室壁發(fā)熱。目前多希望用鋰或鋰的化合物來冷卻它，以便在冷卻反應(yīng)室壁的同時增殖氘。估計在用鋰冷卻的條件下，反應(yīng)室壁將達到800℃以上的高溫，比目前鈉冷快堆燃料元件包殼的使用溫度高200多攝氏度。如此高的溫度及高能中子、離子、γ射線和中性原子的轟擊，使聚變反應(yīng)室壁的工作條件，比裂變堆中的結(jié)構(gòu)材料的工作條件苛刻得多。由于聚變反應(yīng)室壁難以更換，為了滿足經(jīng)濟運行的要求，希望反應(yīng)室壁能長期工作，甚至工作到混合堆退役。目前這種材料還沒有找到。因此研制反應(yīng)室壁的結(jié)構(gòu)材料，研究冷卻劑對它的腐蝕，是實現(xiàn)混合堆的重要課題。
對于磁約束的混合堆來說，如果采用液態(tài)鋰作為冷卻劑，由于它在強磁場中的磁流體阻力，要消耗大量的泵功率來驅(qū)使它流動，將嚴重影響其經(jīng)濟性的改善。
如果在聚變反應(yīng)室外加上裂變包層后，則上述問題更難解決。這是由于裂變包層中的鈾和釷在聚變反應(yīng)室放出的中子轟擊下，有強烈放射性。對于托卡馬克型聚變－裂變混合堆，如采用離子回旋加熱，就會有數(shù)十甚至上百根巨大的同軸電纜要穿過裂變包層到聚變反應(yīng)室。這種電纜除了會減少包層覆蓋率外，電纜中的絕緣材料，也可能在強烈的中子轟擊下破壞。目前還考慮用低混雜波電流驅(qū)動使托卡馬克在接近于穩(wěn)態(tài)的狀態(tài)下運行。如果這樣，則穿過包層的波導管會使裂變包層留下不少難以屏蔽的空洞，大量中子及γ射線從空洞中泄漏，使工作人員難以接近。其他類型的聚變－裂變混合堆也有類似問題。
 由于混合的裂變包層是在沒有鏈式反應(yīng)的狀態(tài)下運行，因而一旦出現(xiàn)鏈式反應(yīng)的條件，就會形成切爾諾貝利核電站那樣的嚴重事故。這是由于按照混合堆設(shè)計要求以及混合堆空間的限制，它不存在裂變反應(yīng)堆那種緊急停堆保護系統(tǒng)。
混合堆的裂變包層靠近聚變反應(yīng)室一側(cè)，由于中子通量高，因而功率比另一側(cè)高得多。與裂變反應(yīng)堆相比，混合堆裂變包層的功率分布的梯度大得多，功率分布的不均勻，給混合堆的運行造成了困難。
由于上述原因，不少學者認為，混合堆不僅將聚變堆和裂變堆的優(yōu)點結(jié)合在一起，也將兩者的困難結(jié)合在一起。有的學者甚至認為，混合堆比純聚變堆還困難。但不管怎樣，混合堆仍然是一個可供考慮的途徑。
 混合堆的相對優(yōu)勢
混合堆的不同型
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