人們都在熱議何時才能「啟動」第一座核融合電站，或許能解決我們的能源問題。然而，很少人關註一個更實際的問題：我們究竟該如何維持它的能源供應？
未來聚變反應器的主要燃料是氚，一種極為稀有的氫同位素。它無法開採。唯一可行的辦法是在反應器內部直接「增殖」氚。
如何實現？很簡單，至少理論上是這樣：用聚變產生的中子轟擊由鋰鉛合金（LiPb）製成的包層模組。此反應會產生氚：鋰捕獲一個中子並分裂成氚和氦。
令人遺憾的是，我們寶貴的燃料如今卻溶解在熾熱的熔融金屬中。將其提取出來是通往無限清潔能源道路上最複雜的工程挑戰之一。
日本的“真空過濾器”
這時，一家名為京都融合工程（Kyoto Fusioneering ）的日本公司出現了。該公司已開始測試氫氣回收系統，設計巧妙，但原理卻很簡單。這項技術稱為VST（真空篩板） 。
這個名字雖然不夠吸引人，但它的功能至關重要。它在UNITY-1設施中經過測試，其運作方式如下：
- 將富含氚的鋰鉛合金倒入真空室中。
- 在內部，「篩盤」（非常高科技的過濾器）將熔融金屬分散成非常細小的液滴。
- 這個過程顯著增加了液體的表面積。
- 真空環境加上巨大的暴露表面積，使得氣體（氚）能夠「蒸發」並有效地與金屬分離。
在第一階段的測試中，出於顯而易見的安全性和實際原因，工程師使用氘和氫作為替代品來證明回收原則有效。
Unity 1 的工作原理
從理論到完整週期：UNITY 項目
VST只是整個系統中的一塊拼圖。它是京都聚變工程公司正在開發的聚變燃料循環系統的一部分，該系統必須管理整個供應鏈：回收氚、過濾氚、儲存氚，並將其重新引入反應器。
UNITY-1 收集的數據將用於設計UNITY-2的 VST 系統，UNITY-2 是一個更雄心勃勃的姊妹項目，位於加拿大安大略省，由加拿大核實驗室 (CNL)合作開展。
UNITY-2 的建設工作已在喬克河實驗室啟動。該設施將是世界上首個在類似反應器的條件下，使用真正的氚來展示全循環燃料循環的裝置。
目標是在24小時內循環最多30克氚（並有能力擴展到100克）。對聚變研究而言，短缺的不是理論物理學家，而是能夠處理放射性熔融金屬的水利工程師。
正如京都聚變工程公司聯合創始人兼首席執行官小西聰所說：“驗證氫氣回收的有效性是實現大規模聚變能源的關鍵一步。[…] 這些測試使我們的工業合作夥伴對我們提供可靠燃料供應的能力充滿信心。”
當全世界都在關注超高溫等離子體時，真正的進步或許是在「管道」和「過濾器」方面取得的。
問答
為什麼不直接使用我們已有的氚呢？因為事實上，我們根本沒有氚。氚是氫的放射性同位素（約12年衰變），在自然界中極為稀少。目前全球氚儲量僅有數十公斤，是某些裂變反應器的副產品。要為基於聚變的經濟提供動力，每個反應器都必須能夠自我增殖，最重要的是，能夠即時回收氚。
VST系統背後的真正創新點是什麼？問題在於如何將氣體（氚）從液體（熔融鋰鉛）中分離出來。 VST （真空篩板）解決方案是一項機械工程和製程創新：透過將熔融金屬在真空室內強制形成微滴，液體與真空的接觸面積呈指數級增長。這使得氣體能夠比其他方法更快、更有效率地從液體中「逸出」。
日本的UNITY-1和加拿大的UNITY-2有什麼不同？ UNITY-1是VST技術的試驗平台，旨在驗證該技術的可行性，並使用氫和氘等安全替代品來取代氚。正在加拿大建造的UNITY-2則是終極試驗：它將是第一個將VST技術整合到完整循環系統中，並使用真正的氚進行測試的設施，從而能夠應對與真實燃料的安全性和放射性相關的所有複雜問題。
文章《核融合：日本透過純化製備燃料》來自Scenari Economici 。
這是在 Sun, 16 Nov 2025 13:00:17 +0000 在 https://scenarieconomici.it/fusione-nucleare-in-giappone-preparano-il-combustibile-dalla-depurazione/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。