ITER氚工厂完成最终设计,全面转向设备制造、安装和调试

2026-09-28 09:14 核聚变 ITER

在法国圣保罗-勒杜朗斯(Saint-Paul-lès-Durance)现场,国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)组织正式举办了第三届氚工厂峰会(Tritium Plant Summit)。来自ITER组织(ITER Organization)、欧洲聚变能源联合实施机构(Fusion for Energy, F4E)、日本国内机构(QST)、韩国国内机构(KFE)与美国国内机构(US ITER)以及全球工程承包商与设备制造商的70余位核心专家齐聚一堂。本次峰会释放出决定性工程信号:ITER氚工厂(Tritium Plant)所辖全部子系统均已正式达到最终设计状态(Final Design Status),这标志着该核心核设施已彻底告别长达数年的方案与系统设计阶段,全面转入设备规模化制造、现场安装就位与分系统集成调试的工程交付决战期。

氚工厂是支撑ITER实现氘-氚(D-T)聚变点火与长脉冲燃烧的“燃料中枢”与生命线,其技术成熟度直接决定了聚变装置闭合燃料循环的成败。该设施承担着全厂氚同位素的接收、安全储存、精确配比供给、气体纯化分离、循环回收与再利用的全链条闭环职能,同时负责托卡马克真空室排气(Tokamak exhaust)、含氚重水/轻水等放射性介质的深度处理,并构筑起极度严苛的氚纵深安全包容(Safe confinement)屏障。整套系统未来将密集布置于高七层的ITER专属氚厂房(Tritium Building)内,构成人类受控核聚变史上工艺复杂度最高、安全设防等级最严密的涉氚核化工综合体。

随着最终设计审查的全面关闭,跨国采购合同与工程装备试制正多线并进:

欧洲(F4E): 全力推进同位素分离系统(Isotope Separation System, ISS)与水去氚系统(Water Detritiation System, WDS)的工程落地,前者基于低温精馏等工艺分离氢同位素(氕、氘、氚),后者负责将工艺排水中的氚高效提取并重新注入闭合燃料循环;

韩国(KFE): 已正式签署并锁定储存与供给系统(Storage and Delivery System, SDS)的制造总承包合同,该系统采用特种金属氢化物储氚床实现毫克级高精度供料;

美国(US ITER): 正加速实施托卡马克排气处理系统(Tokamak Exhaust Processing, TEP)专用安全手套箱群及长周期关键工艺设备的全球采购与试制;

日本(QST): 已全面启动托卡马克综合体除氚系统(Tokamak Complex Detritiation System, TC-DS)中央应急与常态化处理装置的详细工程施工图设计。

按照ITER更新后的工程总进度表,上述关键子系统的成套核心装备计划于2028年起陆续运抵法国现场并启动大规模模块化导入安装。此外,本届峰会特别将“设备标准化”与“严苛核级环境鉴定”(Equipment Qualification)列为核心议题,针对耐高压、高真空、极低温及高纯氚环境下工作的特种金属波纹管阀门、微流量计与高灵敏度在线辐射监测仪表等共性关键元器件,深入交流了适航鉴定与测试经验。各参与方达成高度共识,旨在通过建立国际统一的涉氚核安全与设备鉴定标准,最大限度消除各成员国之间的重复技术验证,提高跨国供应链协同效率,从而全方位平抑后续制造、管线总装及冷热态调试阶段的技术壁垒与进度风险。

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