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铍在核聚变中的应用主要包括以下两个方面1：
作为中子倍增剂：在托卡马克装置中，铍是目前中子倍增剂的最优选择。中子倍增剂的作用是增加中子总数，提高与锂原子核反应的几率。铍具有低中子阈能的特性，相较于铅等其他可作为中子倍增剂的材料，中子撞击铍原子时所需的能量更低，倍增效率更高。同时，聚变堆包层模块工作温度高，铍的高熔点使其不存在像固态铅那样易熔化的风险，而且铅的密度大，会使包层模块更重，对聚变堆结构和材料提出更高要求。作为第一壁材料：铍也可用作托卡马克装置中的第一壁材料。第一壁是直接面对等离子体的部件，需要承受高温、高能粒子的冲击以及强辐射等恶劣环境。铍具有高热导率、高抗腐蚀性、低密度、高熔点以及良好的机械性能和较低的辐射损伤等特点，能够有效地承受这些极端条件，保护反应堆的结构安全，确保反应堆的稳定运行。不过，未来第一壁材料可能部分被钨替代，因为随着研究的深入，发现钨在某些方面可能具有更优异的性能，但目前铍在第一壁材料中仍占有一定的比例。
此外，向核聚变装置中注入微量铍颗粒有助于稳定等离子体2。实验和计算机模拟发现，注入的铍颗粒可以在等离子体中创造条件，引发边缘局部化模式（ELM）的小喷发2。如果频率足够高，这些小喷发可以阻止大规模的喷发，从而避免暂停核聚变反应以及防止对核聚变设施造成破坏