可控核聚变被视为解决人类能源危机的终极方案，但关于其燃料氚的稀缺性，公众中常流传着一种担忧——全球天然氚储量仅两三公斤，是否足以支撑核聚变技术的规模化应用？这种疑虑背后，实则是对核聚变燃料循环机制的误解。科学家指出，现代聚变堆设计已突破天然氚的限制，通过“自产自销”模式实现燃料可持续供应。
氚是氢的放射性同位素，原子核内含一个质子和两个中子，半衰期仅12.3年。天然氚主要存在于深层海水与地壳中，总量稀少且提取成本高昂，每克价格堪比黄金。然而，聚变堆的燃料设计并未依赖这一“天然库存”，而是构建了闭环循环体系：聚变反应释放的高能中子轰击堆芯中的锂-6同位素，通过核嬗变反应生成氚。这一过程如同“点石成金”，将储量丰富的锂转化为聚变燃料。
锂资源的丰沛程度远超想象。全球已探明锂储量超过2600万吨，广泛分布于盐湖、矿石及黏土中。以当前技术，1吨锂可生产约6.6公斤氚，而一座百万千瓦级聚变电站年耗氚量仅约500克。更关键的是，聚变堆启动初期所需的少量氚，可由核电站副产品或历史核试验遗留物提供——这些“存量燃料”足够支撑首批聚变装置的点火需求。
“这就像用火柴点燃篝火，火柴虽小，但篝火燃烧产生的热量足以持续烘烤木材。”核物理学家以通俗比喻解释燃料循环原理。聚变反应中，氘（另一种氢同位素，海水中的储量足够人类使用数亿年）与氚结合释放能量，同时生成的中子持续催化锂转化为氚，形成“燃烧-再生”的动态平衡。即使考虑设备损耗与效率问题，现有锂储量仍可支撑聚变能源数百年需求。
技术层面，聚变堆对锂的提取要求远低于电池行业。当前锂产业主要依赖高纯度碳酸锂，而聚变燃料仅需天然锂矿石或卤水中的锂-6同位素（占比约7.5%），分离技术难度与成本均显著降低。科学家正在研发更高效的锂增殖层材料，未来可能实现氚产率的翻倍提升。
公众对氚短缺的担忧，某种程度上源于对核技术复杂性的低估。正如火箭工程师会精确计算每一克燃料，聚变科学家早已将燃料循环纳入整体设计框架。从锂的开采到氚的再生，每个环节均经过数学建模与实验验证，确保系统稳定性。事实上，国际热核聚变实验堆（ITER）的燃料供应方案中，天然氚仅占初始需求的5%，其余均依赖中子嬗变自产。
值得补充的是，氚并非聚变能源的唯一路径。氘-氘聚变反应虽需更高温度，但完全摆脱了对氚的依赖，且海水中的氘资源近乎无限。随着高温超导材料与等离子体控制技术的突破，未来聚变堆可能直接采用氘-氘燃料，彻底消除燃料供应顾虑。
从石油危机到可再生能源崛起，人类能源史始终是一部“破局史”。当聚变之火真正点燃时，我们或许将面临一个意想不到的“烦恼”：如何为过于廉价的清洁能源制定合理的定价机制。这场能源革命的终点，可能比多数人想象的更近。
