中子倍增劑，指通過(guò)與高能中子發(fā)生核反應(yīng)，以產(chǎn)生更多次級(jí)中子，從而提高中子利用效率和氚增殖率的核聚變反應(yīng)堆功能材料。中子倍增劑需具備化學(xué)相容性良好、抗輻照能力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性佳、熔點(diǎn)高、中子倍增效率高等特點(diǎn)，在托卡馬克裝置中需求旺盛。
中子倍增劑組成材料包括鈹（Be）、鉍（Bi）、鉛（Pb）、汞（Hg）等。鈹具備反應(yīng)截面高、中子閾能低、熔點(diǎn)高等特點(diǎn)，在中子倍增劑制備過(guò)程中應(yīng)用較多。但鈹也同時(shí)存在機(jī)械性能差、毒性高、使用壽命有限等問(wèn)題，需經(jīng)過(guò)改性以提升其綜合性能。目前，鈹-氧化鈹復(fù)合材料、鈹鈦合金等新型鈹基材料已在中子倍增劑中獲得應(yīng)用。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年全球及中國(guó)中子倍增劑行業(yè)研究及十五五規(guī)劃分析報(bào)告》顯示，中子倍增劑作為功能材料，主要應(yīng)用于核聚變反應(yīng)堆中，可實(shí)現(xiàn)燃料自持。受益于國(guó)家政策支持，我國(guó)核聚變行業(yè)發(fā)展速度不斷加快。2024年我國(guó)可控核聚變招投標(biāo)規(guī)模達(dá)到近30億元，創(chuàng)造歷史新高。中子倍增劑可在強(qiáng)中子輻照、高溫以及高壓等嚴(yán)苛環(huán)境中與氚增殖劑協(xié)同工作，未來(lái)伴隨應(yīng)用需求增長(zhǎng)，其市場(chǎng)空間將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。
全球中子倍增劑市場(chǎng)主要參與者包括日本MiRESSO株式會(huì)社、美國(guó)馬拉松聚變公司（Marathon Fusion）等。馬拉松聚變專注于核聚變技術(shù)的研發(fā)及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)，其研究團(tuán)隊(duì)提出采用汞-198作為中子倍增劑，該材料無(wú)需提純，能夠直接用于核反應(yīng)堆。在本土方面，我國(guó)已布局中子倍增劑行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)賽道的企業(yè)包括東方鉭業(yè)、五礦鈹業(yè)等。
近年來(lái)，隨著本土企業(yè)及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)持續(xù)發(fā)力，我國(guó)中子倍增劑技術(shù)不斷進(jìn)步。2025年3月，由核工業(yè)西南物理研究院牽頭承擔(dān)的“產(chǎn)氚包層氚增殖劑與中子倍增劑工程化認(rèn)證”任務(wù)成功通過(guò)專家組驗(yàn)收，這標(biāo)志著我國(guó)已掌握中子倍增劑鈹小球與氚增殖劑正硅酸鋰小球工程化制備技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。
新思界
行業(yè)分析人士表示，受益于核聚變行業(yè)發(fā)展速度加快，中子倍增劑市場(chǎng)空間將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。受市場(chǎng)前景吸引，我國(guó)中子倍增劑研發(fā)熱情持續(xù)高漲，已取得眾多新進(jìn)展。未來(lái)伴隨研究深入、技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)中子倍增劑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)將持續(xù)向好。
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