美國的科學家們近期提出了一種新型的熔鹽加速器系統，這項技術有潛力改變未來的核聚變能源，並能從核廢料中生產商用氚。這個研究小組由洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家 Terence Tarnowsky 博士領導，旨在解決日益嚴重的氚短缺問題，並重新利用放射性廢物。氚是一種氫的放射性同位素，自然存在於上層大氣中，通常被稱為重氫。氚在核聚變的發展中扮演著重要角色，被視為一種清潔和可持續的能源來源。
儘管核聚變被認為能夠提供豐富且無排放的能源，但 Tarnowsky 強調，美國目前尚未實現商用氚的生產。他指出：「儘管氚對國家能源利益有著重要價值，但商用氚在國內根本無法生產。」這一點突顯了當前氚供應的極端短缺。根據 Tarnowsky 的說法，全球目前存在的氚少於 55 磅（約 25 公斤）。除了水中微量的氚外，大部分氚是核反應堆的副產品，且無法用於商業用途。為了讓讀者更清楚，初步估算顯示，一個兩千兆瓦的重氫-氚（D-T）核聚變能源廠每年需要大約 247 磅（約 112 公斤）的氚才能在滿負荷運行下運作。
為了解決這一稀缺問題，新墨西哥州的研究團隊考慮了一種不尋常但頗具潛力的解決方案，即將核廢料轉化為穩定的核聚變燃料供應。Tarnowsky 強調：「我們提議的系統能夠非常有效地將核廢料轉化為商用氚，這有助於推動核聚變經濟的發展。」這一系統據報導是基於一個粒子加速器，該加速器可以用高能粒子轟擊熔融鋰鹽，從而產生中子，進而引發反應以生產氚。研究團隊利用建模和模擬方法來理解這種基於熔鹽技術的加速器驅動系統的設計、開發、性能要求以及成本，該方法可適用於各種燃料，包括來自商業核電廠的廢料。
Tarnowsky 解釋說，氚在核聚變反應堆中與穩定的非放射性氫同位素重氫結合時，能釋放出巨大的能量，幾乎不產生任何廢物。基於這一反應的潛力，研究團隊看到了加速器驅動概念的前景，這一概念因最近的技術進步而變得越來越可行。與傳統的核反應堆不同，加速器模型可以隨時啟動和關閉，並且不依賴自持鏈式反應。這些特性提高了其操作控制能力，並為氚生產提供了相對核電廠方法更大的安全優勢。
Tarnowsky 在一份聲明中表示：「理解設計如何影響成本及其他因素，對我們在能源決策中的方法至關重要。」他指出，研究團隊的建模旨在展示哪些設計能在效率和成本效益之間提供最佳的平衡。研究人員目前正在基於近期的建模評估氚生產成本，並探討熔融鋰鹽在設計中的應用。該鹽不僅能提供冷卻，還能阻礙放射性物質的提取，並增強追蹤和安全性。這些努力顯示出，通過創新的技術，核聚變能源的未來可能會有一個全新的面貌。
