Th-U循环中也可以采用通过调节6Li含量实现整个寿期的功率展平。图5给出了一个典型的LIFE熔盐堆钍铀循环包层设计方案中功率随时间变化情况。

( 3 )乏燃料与核扩散问题

在99%燃耗的燃耗深度下，每吨乏燃料中所含锕系元素不到10 kg，其主要成分是246Cm，无法用于制造核武器。在典型的压水堆乏燃料中，每吨乏燃料中所含锕系元素970 kg。1 GW电功率的压水堆运行40 a将产生约3 200 t乏燃料；而同功率的LIFE混合堆40 a仅产生0.4 t乏燃料。这对减少核废料储存，保护环境有重大意义。

LIFE运行过程中，无法从包层中提取裂变材料。以采用固体燃料的设计为例，可裂变材料弥散在1.5×10^7个燃料颗粒中。Pu浓度最高时，每个燃料颗粒只含235 mg Pu，也即需要从34 000颗燃料颗粒中才可提取8 kg Pu (对制造武器有意义的量)。而这些燃料颗粒有很强的放射性，超出了操作者可承受的极限。因而这种系统不存在与核燃料循环过程相关的核扩散的危险。

3 发展的前景与技术上的挑战

美国科学家设想于2030年将LIFE混合堆引进美国的能源经济。根据美国能获得的Be资源量来估计, 2100年前以U (贫铀或天然铀或乏燃料)为燃料的LIFE混合堆可为美国提供1 000 GW电能，相当于美国所需电能的一半。为此，要继续研究以克服一系列技术上的难题，包括：

( 1 )激光内爆压缩，由NIF现在几小时发射1次，要达到每秒发射10∼15 发。高频率的激光发射要用二极管泵浦固体激光器( DPSSL )，而不是目前闪光灯驱动的激光器。DPSSL的技术已多次在利弗莫尔实验室的水银激光系统上作了演示，专家预计DPSSL的二极管造价会有大幅度的下降。

( 2 )每年须用4×10^7∼5×10^7个廉价的靶丸，要发展工业规模的、廉价的靶丸制造技术。

( 3 )发展高速度( 200 m / s )、高频率 ( 10∼15 Hz )、高精度发射、跟踪和定位靶丸的技术。

( 4 )进一步研究和发展新型合金钢材料，能承受150∼300 dpa 的辐照损伤，相当于靶室使用寿命为4∼8 a。

( 5 )高燃耗裂变燃料元件设计和实验检验，开发与之配套的混合堆技术。

虽然LIFE需要克服的困难很多，但这些工作可各自独立地和同步地进行，在模块的规模上进行演示。在模拟靶室内，用低功率激光，对廉价替代靶丸做发射、跟踪、定位作演示。外中子源驱动的裂变包层，可独立于聚变过程在其它外中子场下作模拟实验。

2012年底前进行优化的HSI靶增益演示实验。设想在2014年前，用5 a时间作主要次级部件的技术、经济证实性演示；2018年前完成综合性、全规模、10Hz和聚变功率为500 MW，并带有部分裂变包层的演示性实验；2030年建LIFE混合堆工厂。

4 结论

聚变技术的进展为实现LIFE聚变-裂变能源系统提供了可能性。LIFE提出了一个安全、无碳、燃料资源丰富、核废料少和可持续发展的新型核能源概念，但也面临着诸多挑战。未来20年将是LIFE发展的关键时期，它的成功将扩大裂变能源发展的空间，也将使人类向纯聚变能源开发跨进一大步。

（本文文字摘自《原子核物理评论》2013年1期，详细内容请查看原文:美国激光惯性约束聚变能源研究综述_刘成安.caj）