中子倍增材料是用于增加氚增殖反应中的中子总数的功能材料,可应用在核聚变反应堆、聚变能研究、医用同位素生产等领域。
氘氚反应是最容易实现的人工核聚变,但氚在自然界中极其稀少,主要由包层中的锂同位素与氘氚聚变反应的中子发生核反应产生。锂基陶瓷是极具前景的氚增殖材料,已用于国际热核聚变实验堆(ITER)和DEMO中。氚自持是实现聚变能的工程应用和稳态运行的关键,因聚变过程会损失中子,若仅用于锂基陶瓷氚增殖剂,氚增殖比(TBR)难大于1,无法实现氚自持。中子倍增材料可提高氚增殖反应中的中子数量,增加中子与锂反应的概率,是核聚变反应堆的实现氚自持核心功能材料之一。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年中子倍增材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,近年来,全球宏观政策持续加码、资本持续涌入,核聚变产业化迎来了加速期,我国“十五五”规划已将可控核聚变列为未来产业。中子倍增材料作为实现聚变堆氚自持的关键材料之一,市场潜力将不断释放,预计2026-2032年全球中子倍增材料市场规模将从9.2亿美元增长至在18.4亿美元。
铍(Be)、铅(Pb)是目前可供选择的两种中子倍增材料,相比于铅,铍具有中子阈能更低、中子倍增效率更高、熔点更高等优势,是目前最优的中子倍增材料选择。此外铍也可用作核聚变第一壁材料。
全球铍资源主要分布在美国、加拿大、巴西、墨西哥、格陵兰岛、俄罗斯等地区,铍生产企业包括美国Materion Corporation、日本碍子株式会社、哈萨克斯坦国家原子能总公司等。
我国铍生产企业包括东方钽业、富蕴恒盛铍业有限责任公司(西部黄金全资子公司)、五矿铍业股份有限公司、上海太洋科技有限公司等。东方钽业参股的西材院(核工业西南物理研究院)是国内唯一的铍材研究加工基地,由其牵头承担的承担的“产氚包层氚增殖剂与中子倍增剂工程化认证”任务于2025年3月通过专家组验收。
新思界
行业分析人士表示,在标准制定方面,T/SQCH 049—2026《中子倍增剂铍小球工程化生产规范》已于2026年8月实施。在相关项目方面,中国科学院合肥物质科学研究院的聚变堆材料与氚燃料关键技术研发和实验验证平台项目于2026年5月获生态环境部受理。
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