日前，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院團(tuán)隊(duì)在國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)裝置壁處理技術(shù)領(lǐng)域接連取得重要進(jìn)展：不僅順利通過(guò)輝光放電清洗系統(tǒng)(GDC)永久電極項(xiàng)目補(bǔ)充設(shè)計(jì)最終評(píng)審(Delta FDR)，同時(shí)牽頭并聯(lián)合中核二三成功中標(biāo)并在法國(guó)簽署硼化系統(tǒng)與X射線(xiàn)晶體光譜儀(XRCS)供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造合同。這標(biāo)志著中方團(tuán)隊(duì)在ITER裝置壁處理核心技術(shù)領(lǐng)域取得新拓展，業(yè)務(wù)范圍由原有的輝光放電清洗延伸至硼化壁處理，實(shí)現(xiàn)了從雜質(zhì)清除到表面預(yù)處理的技術(shù)鏈條貫通，將為ITER裝置全鎢第一壁運(yùn)行提供關(guān)鍵保障。

這兩項(xiàng)任務(wù)直接與ITER在2023年做出的將第一壁從金屬鈹更換為金屬鎢的戰(zhàn)略性設(shè)計(jì)變更相關(guān)。鎢雖耐高溫，但其釋放的雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重污染等離子體，尤其在敏感的放電啟動(dòng)階段，即便微量的雜質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致能量輻射失控。作為ITER真空室內(nèi)的“強(qiáng)力吸塵器”，中方團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的GDC系統(tǒng)通過(guò)輝光放電產(chǎn)生冷等離子體，轟擊并清除器壁吸附的殘余氣體和雜質(zhì)。此次Delta FDR專(zhuān)項(xiàng)評(píng)審，攻克了電極在復(fù)雜空間內(nèi)的制造可行性難題，為整個(gè)GDC系統(tǒng)從設(shè)計(jì)圖走向工程制造掃清了最后障礙。

與此同時(shí)，新中標(biāo)的硼化系統(tǒng)則扮演著精密“表面涂層師”這一角色。針對(duì)全鎢壁帶來(lái)的雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，該系統(tǒng)通過(guò)輝光放電輔助沉積，在所有面向等離子體的表面鍍上一層僅10-100納米厚硼膜。這層低原子序數(shù)的硼膜一方面作為物理屏障，有效抑制高原子序數(shù)鎢雜質(zhì)的濺射釋放，另一方面像海綿一樣高效捕獲并“吸除”從器壁逸出的氧、碳等雜質(zhì)，防止其進(jìn)入等離子體核心造成輻射冷卻。值得一提的是，這套硼化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將結(jié)合多個(gè)現(xiàn)有托卡馬克上的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，將其首次應(yīng)用在ITER大規(guī)模裝置，并兼容未來(lái)的含氚運(yùn)行環(huán)境，為ITER裝置實(shí)驗(yàn)運(yùn)行提供保障。

根據(jù)合同約定，聯(lián)合體將承擔(dān)從詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)備制造到現(xiàn)場(chǎng)安裝的全周期任務(wù)，充分展現(xiàn)了中國(guó)團(tuán)隊(duì)在聚變工程復(fù)雜系統(tǒng)集成上的綜合能力。

ITER組織副總干事羅德隆在與中方團(tuán)隊(duì)的交流中，對(duì)GDC與硼化項(xiàng)目的協(xié)同推進(jìn)給予高度肯定。下一步，中方團(tuán)隊(duì)將嚴(yán)格按照ITER總體計(jì)劃，高質(zhì)量完成GDC電極制造交付與新合同節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，以扎實(shí)的技術(shù)實(shí)力和卓越的工程實(shí)踐，持續(xù)為國(guó)際聚變能源開(kāi)發(fā)貢獻(xiàn)中國(guó)智慧和中國(guó)力量。