氚增殖材料英文解釋翻譯、氚增殖材料的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 tritium-breeding material; tritium-breeding materials

分詞翻譯：

氚的英語翻譯：

tritium
【化】 tritium
【醫】 H3; hyzone; tritium

增殖的英語翻譯：

proliferate; proliferation; propagation
【醫】 multiplication; proliferate; proliferation; vegetation
【經】 proliferation

材料的英語翻譯：

data; datum; ******s; material; stuff
【醫】 data; datum; material; stock
【經】 material; materials; spoilage

專業解析

氚增殖材料（Tritium Breeding Materials）是指在核聚變反應堆中，用于通過中子核反應産生氚（Tritium, ³H或T）的關鍵功能材料。氚是氫的放射性同位素，是未來可控核聚變（如托卡馬克裝置）中與氘（Deuterium）進行聚變反應的主要燃料之一。由于自然界中氚的含量極其稀少且半衰期較短（約12.3年），聚變堆要實現持續運行，必須依靠氚增殖材料在堆内實時“增殖”生産氚，實現燃料的自持循環。

其核心功能和工作原理如下：

中子俘獲與氚生成：聚變反應産生的高能中子（能量約14.1 MeV）被氚增殖材料中的特定原子核（主要是锂-6同位素）吸收（俘獲）。锂-6（⁶Li）與中子發生核反應，生成氚和氦-4（α粒子）。主要反應式為： $$ ce{_3Li + _0n -> _1T + _2He} $$ 锂-7（⁷Li）也能通過反應産生氚，但需要更高能量的中子： $$ ce{_3Li + _0n -> _1T + _2He + _0n} $$ 其中，⁶Li的反應截面更大，是更高效的增殖核素。
氚的釋放與回收：生成的氚原子需要從增殖材料中有效地釋放（提取）出來，并通過專門的氚提取與燃料循環系統進行回收、純化，最終重新注入聚變堆芯作為燃料使用。因此，氚在材料中的擴散速率、溶解度以及材料本身的化學穩定性至關重要。
中子倍增（可選）：部分氚增殖材料設計會包含中子倍增劑（如铍Be、鉛Pb），它們與中子發生非彈性散射或(n,2n)反應，産生額外的中子。這些額外的中子可以進一步與锂反應産生更多的氚，從而提高整體的氚增殖比（Tritium Breeding Ratio, TBR），确保TBR > 1是實現氚自持的必要條件。

主要的氚增殖材料體系可分為兩大類：

固态增殖劑（Solid Breeders）：通常是以锂的化合物形式存在的陶瓷材料。常見的有：
- 锂陶瓷：如偏矽酸锂（Li₂SiO₃）、钛酸锂（Li₂TiO₃）、正鋁酸锂（LiAlO₂）、锆酸锂（Li₂ZrO₃）等。它們具有較好的高溫穩定性、化學惰性和輻照性能。氚主要通過擴散或與材料中的氧反應生成氚化水（HTO）的形式釋放。
- 锂金屬/合金：如锂鉛合金（LiPb，通常指共晶合金Li₁₇Pb₈₃），它既是增殖劑也是冷卻劑（液态金屬冷卻劑）。锂鉛合金具有高熱導率、良好的載熱能力和較高的锂原子密度，但存在腐蝕性和氚滲透問題。
液态增殖劑（Liquid Breeders）：主要是含锂的液态金屬或熔鹽。
- 液态金屬：最典型的是锂鉛合金（LiPb）。它集增殖、冷卻和（有時）中子倍增功能于一體（鉛可起到倍增作用）。
- 熔鹽：如氟锂铍熔鹽（FLiBe， Li₂BeF₄），其中锂用于增殖，铍用于中子倍增。熔鹽也具有作為冷卻劑的潛力。

氚增殖材料面臨的挑戰包括：在強中子輻照、高溫和複雜化學環境下的長期穩定性（輻照損傷、腫脹、熱應力）、氚的釋放與滲透控制（防止氚洩漏損失和污染）、與包層結構材料的相容性（腐蝕）、以及高效安全的氚提取技術等。這些性能直接關系到聚變堆的安全性、可靠性和經濟性。

權威參考來源：

國際原子能機構 (IAEA) - 核聚變能發展：IAEA作為聯合國核能領域權威機構，其網站提供了大量關于聚變能和聚變材料（包括氚增殖材料）的基礎知識、研究報告和技術文件。
ITER Organization：ITER是目前在建的最大國際熱核聚變實驗堆項目。其官方網站詳細介紹了聚變原理、ITER裝置設計以及關鍵部件（如包層，内含氚增殖模塊）的功能。
美國能源部 - 聚變能科學辦公室 (FES)：FES支持聚變能研究，其網站和下屬國家實驗室（如普林斯頓等離子體物理實驗室PPPL、橡樹嶺國家實驗室ORNL）發布了許多關于聚變材料和氚增殖技術的研究進展和綜述報告。
學術期刊綜述：在材料科學和核工程領域的頂級期刊（如 Journal of Nuclear Materials, Fusion Engineering and Design, Nuclear Fusion）上，有大量經過同行評議的關于氚增殖材料性能、研發和測試的綜述論文和研究文章。這些是獲取最新技術細節和權威結論的重要來源。

氚增殖材料是未來實現可控核聚變能源商業化不可或缺的核心材料，其作用是通過中子與锂的核反應在堆内持續生産聚變燃料氚，确保反應堆的燃料供應。其研發涉及複雜的材料科學、核工程和化學問題，是當前聚變研究的關鍵領域之一。

網絡擴展解釋

氚增殖材料是核聚變反應堆中的關鍵功能材料，主要用于通過中子與锂的同位素反應生成氚（³H），從而實現聚變燃料氚的自持循環。以下從定義、作用、類型及特性等方面進行詳細解釋：

一、定義與基本原理

氚增殖材料是指含锂的物質，通過中子輻照發生核反應産生氚。天然锂包含兩種穩定同位素：⁶Li（占7.52%）和⁷Li（占92.48%），它們分别通過以下反應生成氚：

⁶Li + n → ³H + ⁴He（熱中子反應）
⁷Li + n → ³H + ⁴He + n（高能中子反應）

二、主要類型及特性

固态增殖材料
- 常見類型：包括氧化锂（Li₂O）、原矽酸锂（Li₄SiO₄）、偏鋁酸锂（LiAlO₂）、偏锆酸锂（Li₂ZrO₃）等陶瓷材料。
- 優勢：化學穩定性高，氚提取效率較高，適合高溫環境。
- 制備技術：如溶膠-凝膠法可合成Li₄SiO₄陶瓷微球，通過調節pH值和凝膠劑濃度優化性能。
液态增殖材料
- 類型：液态金屬（如锂鉛合金Li-Pb）或熔鹽（如氟锂铍熔鹽FLiBe）。
- 特點：可同時作為冷卻劑，簡化系統設計，但需解決氚滲透和腐蝕問題。

三、應用與挑戰

聚變堆中的布局：氚增殖層位于聚變堆芯外圍，通過中子輻照産氚，需結合中子倍增材料（如铍）提高中子通量，增強産氚效率。
技術難點：需平衡産氚率、材料輻照穩定性、氚釋放速率等，并通過反應堆線上輻照實驗驗證性能。

四、補充說明

氚（T）是氫的放射性同位素，半衰期約12.3年，主要用于熱核反應。增殖材料的“增殖”指通過核反應實現氚的淨增長，維持聚變燃料循環。

如需進一步了解具體材料的制備工藝或實驗進展，可參考學術文獻或核能工程領域的技術手冊。