$高能环境(SH603588)$ 铋在核聚变中的应用
铋（Bi）在核聚变反应中主要作为液态金属冷却剂和氚增殖材料发挥作用，其独特性质使其成为未来聚变堆（如ITER、中国CFETR）的关键候选材料之一。以下是具体作用及技术原理：
1. 液态金属冷却剂
高热导率与低熔点：
铋的熔点低（271.5℃），沸点高（1564℃），适合在高温聚变堆中作为液态冷却剂，有效带走第一壁（等离子体接触面）的热量。
中子慢化能力：
铋原子核能慢化高能中子，减少结构材料辐射损伤，延长反应堆寿命。
与铅的合金优化：
铋常与铅（Pb）形成共晶合金（如Pb-Bi，熔点125℃），进一步提升热工性能，并减少材料腐蚀性。
2. 氚（T）增殖材料
氚自持循环：
聚变反应需消耗氚（D-T反应），但自然界氚极稀缺。铋在受到中子轰击时，可通过核反应 Bi-209(n,)Bi-210→Po-210→Pb-206 + He-4 间接产生氚（需与锂配合）。
高中子俘获截面：
铋的中子俘获截面适中（0.034靶恩），既能参与氚增殖，又不会过度吸收中子影响聚变效率。
3. 抗辐射与化学稳定性
低活化特性：
铋受中子辐照后产生的放射性同位素半衰期较短（如Bi-210半衰期5天），相比传统材料（如钢）更易处理。
耐腐蚀性：
液态铋合金对结构材料（如铁素体钢）的腐蚀性较低，适合长期运行。
4. 当前应用与挑战
实验验证：
欧盟DEMO、中国HCCB-TBM（氦冷固态增殖包层）等设计中均采用铅铋合金（Pb-Bi）作为冷却/增殖材料。
技术难点：
铋对氧敏感，需严格控制系统氧含量以防氧化；
液态金属磁流体动力学（MHD）效应可能影响冷却效率。
结论
铋在核聚变中核心作用是高效冷却+氚增殖，其液态金属特性与中子学性能使其成为未来商用聚变堆的重要备选材料。但实际工程化仍需解决材料兼容性、氚提取等技术瓶颈。
铋在A股哪家上市公司谁最多
铋金属龙头上市公司盘点
1. 铋资源储量龙头
中钨高新（000657）：
托管全球最大铋矿柿竹园，铋储量24.3万吨，占全球35%
年产能1500吨，掌握半导体级高纯铋（99.999%）技术，绑定华为、中芯国际供应链
2. 铋产量最高的公司
高能环境（603588）：
子公司靖远高能为全球最大精铋生产商，年产能6000吨，2024年产销3500吨，市占率35%
独创“火法-湿法联合工艺”，再生铋占比80%，光伏阻燃剂领域毛利率30%