中国造！ITER首批包层屏蔽模块产品正式起运,可控核聚变 2024年12月03日

可控核聚变 2024年12月03日 08:02 江苏

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11月29日，国际热核聚变实验堆（ITER）包层屏蔽模块首批产品发运仪式在广州举行。由核工业西南物理研究院与东方电气（广州）重型机器有限公司等单位联合设计制造的首批48件包层屏蔽模块以水陆联运方式发往法国。

11月29日，国际热核聚变实验堆（ITER）包层屏蔽模块首批产品发运仪式现场 新华社记者 黄国保 摄

ITER计划

1985年设立的ITER计划是目前世界上规模仅次于国际空间站的大科学工程计划，也是目前在建的世界上最大的实验性托卡马克核聚变反应堆，被誉为全球最大的“人造太阳”。目的是通过建造真正的反应堆级核聚变装置，验证和平利用核聚变发电的科学和工程技术可行性，这是人类实现可控核聚变研究走向实用的关键一步，计划将在2035年实现初步氘-氘聚变作业。

ITER组织于2007年成立，由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方组成，共计35个国家参与。自2008年我国成立国际热核聚变实验堆核聚变中心以来，中方陆续承担了18个采购包的制造任务，共有上百家科研院所、企业直接参与。其中，核工业西南物理研究院、中科院等离子体物理研究所是中方参与ITER计划的主要承担单位；东方重机、国光电气、安泰科技、西部超导等企业也参与了ITER计划相关部件、材料、工艺的研发、加工和制造。

（关于ITER计划的更详细内容，感兴趣的读者可以参考阅读以往文章：揭秘全球最大“人造太阳”：ITER计划）

包层屏蔽模块

包层屏蔽模块的3D模型

包层屏蔽模块的尺寸检测

包层系统是为整个ITER装置提供中子和高热负荷屏蔽而设计的，它是装置堆芯的核心系统。包层系统包括覆盖于ITER真空室内壁的两个不同的子系统，分别是覆盖面积为620m的壁挂包层模块和覆盖40m的端口挂载包层模块。（关于屏蔽设计的更多信息可以点击以下链接查看：核聚变100问(64)：为什么需要在聚变装置结构中增加辐射屏蔽设计？）

整个包层系统采用模块化设计，包层屏蔽模块好比炉膛“耐火砖”，每个模块由第一壁（First Wall）、屏蔽块（Shield Module）以及柔性支撑等组成。屏蔽块主要由316LN不锈钢材料经锻造、焊接、钻孔（直径12-30mm）等工艺处理后成型所得，其关键技术是316LN不锈钢材料及深加工工艺。屏蔽模块共计440块，总重量约1500吨，中国与韩国各承担220块。中方除了本次首批交付的49块模块外，还有172块模块预计将在2027年按期交付。

自2009年起，东方电气集团与中核集团核工业西南物理研究院组建的科研团队在设计制造等环节全面攻克了三维大长径比空间角度交叉孔系加工技术、高温真空环境下高精度氦检漏技术、不锈钢板单面焊双面成型技术等一大批重大关键科学和技术。东方电气集团在研制过程中还形成了4项技术专利，部分技术国际领先。

未来，包层系统还将有一个重要功能——产氚（氚是可控核聚变的重要燃料，但在自然界的含量极低，其他外部产氚手段费用昂贵，因此利用聚变堆本身D-T反应进行闭式产氚，并且通过氚工厂进行循环回收是氚自持的首选方案，详细信息可参考阅读核聚变100问(81)：聚变堆的氚工厂是如何设计的？）。

虽然此次项目未涉及此功能，但团队将进一步研究以此实现氚的再生自持，让未来人类在能源利用方面原料得到保障，真正实现清洁能源的自由和可持续发展。

$联创光电(SH600363)$ $上海电气(SH601727)$ $东方电气(SH600875)$