中国团队贯通全球最大人造太阳壁处理全技术链条

IT之家 8 月 15 日消息，中核集团今日宣布，核工业西南物理研究院团队近期在国际热核聚变实验堆（ITER）装置壁处理关键技术领域接连取得重要突破：一方面，辉光放电清洗系统（GDC）永久电极项目补充设计最终评审（Delta FDR）已顺利通过；另一方面，该团队牵头并联合中核二三成功中标，并已在法国正式签署硼化系统与 X 射线晶体光谱仪（XRCS）供气系统设计制造合同。

这两项任务均与 ITER 在 2024 年作出的关键设计调整直接相关，即将第一壁材料由金属铍更换为金属钨。全钨第一壁总面积约 600 平方米。虽然钨具备优异的耐高温性能，但其释放出的杂质会对等离子体造成严重污染，尤其是在放电启动阶段，即便是极少量杂质，也可能引发能量辐射失控等问题。

中方团队承担的 GDC 系统，类似于 ITER 真空室内部的“强力吸尘器”，通过辉光放电产生冷等离子体，对器壁表面吸附的残余气体与杂质进行轰击和清除，从而提升聚变装置运行环境的洁净度。

此次 Delta FDR 专项评审重点攻克了电极在复杂空间条件下的制造可行性难题，为 GDC 系统从方案设计迈向工程化制造打通了最后一环。此前，GDC 项目已于 2026 年 6 月正式进入制造阶段。

新中标的硼化系统则相当于精密的“表面涂层师”。该系统通过辉光放电辅助沉积工艺，在所有面向等离子体的表面覆盖一层厚度仅 10 至 100 纳米的硼膜。这层低原子序数硼膜一方面可作为物理屏障，抑制高原子序数钨杂质的溅射释放；另一方面又如同海绵般吸附并“清除”从器壁逸出的氧、碳等杂质，从而进一步改善等离子体环境。

据介绍，这套硼化系统是 ITER 首次引入的相关功能系统，其设计将结合多个现有托卡马克装置上的测试与应用经验，并兼容未来含氚运行环境的实际需求。

按照合同安排，联合体将负责从详细设计、设备制造到现场安装在内的全流程工作。ITER 组织副总干事罗德隆在与中方团队交流时，也对 GDC 与硼化项目协同推进所取得的进展给予高度评价。接下来，中方团队将根据 ITER 总体计划，完成 GDC 电极的制造与交付，并持续推进新合同对应的各阶段目标。IT之家后续将持续关注。