中方团队贯通 ITER 壁处理关键技术链条：GDC 与硼化系统同步推进

据中核集团消息，核工业西南物理研究院团队在国际热核聚变实验堆（ITER）装置壁处理技术领域取得连续进展：一方面，辉光放电清洗系统（GDC）永久电极项目通过补充设计最终评审（Delta FDR）；另一方面，该团队牵头并联合中核二三中标硼化系统与 X 射线晶体光谱仪（XRCS）供气系统设计制造合同，并已在法国签署相关合同。对 ITER 这一全球最大“人造太阳”工程而言，这意味着中方在壁处理相关的清洗、涂层与工程交付环节形成更完整的技术链条。

从“清洁器壁”到“表面涂层”，两套系统服务全钨第一壁

此次进展与 ITER 此前作出的关键设计变化直接相关。来源显示，ITER 在 2023 年决定将第一壁材料由金属铍调整为金属钨。钨具备耐高温优势，更适合严苛的聚变装置环境，但问题也很明确：钨属于高原子序数材料，一旦以杂质形式进入等离子体，可能带来更强辐射损失，尤其在放电启动阶段，微量杂质也可能造成能量辐射失控。

ITER 的全钨第一壁面积约 600 平方米。如何在如此大面积、复杂结构的真空室内控制残余气体、氧碳杂质以及钨杂质释放，成为装置运行前后必须解决的工程问题。中方团队承担的 GDC 系统可理解为真空室内的“强力吸尘器”：它利用辉光放电产生冷等离子体，对器壁表面进行轰击，从而清除吸附在壁面的残余气体和杂质。

此次通过的 Delta FDR 评审，重点解决的是永久电极在复杂空间内的制造可行性问题。来源显示，这为 GDC 系统从设计进一步走向工程制造扫清了关键障碍；此前，GDC 项目已于 2026 年 6 月正式进入制造阶段。

首次引入硼化功能，重点抑制钨杂质影响

新中标的硼化系统则承担另一类任务：为面向等离子体的表面增加一层极薄的硼膜。该系统通过辉光放电辅助沉积，在相关表面形成约 10 至 100 纳米厚的硼膜。与 GDC 偏向“清除”不同，硼化更像是“精密表面涂层”，通过改变材料表面状态来降低杂质问题。

这层低原子序数硼膜主要有两方面作用：一是作为物理屏障，抑制高原子序数钨杂质因溅射而释放；二是吸附从器壁逸出的氧、碳等杂质，降低它们进入等离子体的概率。来源称，这是 ITER 首次引入该功能，其设计将结合多个现有托卡马克装置上的测试经验，并兼容未来含氚运行环境。

根据合同约定，中方联合体将承担从详细设计、设备制造到现场安装的全周期任务。这类合同不只是单点设备供货，更考验系统设计、制造质量、现场集成和国际工程协同能力。

• GDC 系统：通过辉光放电清洗器壁残余气体和杂质，保障等离子体启动与运行环境。
• 硼化系统：在面向等离子体表面沉积纳米级硼膜，降低钨、氧、碳等杂质影响。
• XRCS 供气系统：与诊断系统配套，为相关光谱测量提供工程支撑。
• 工程节点：GDC 电极制造交付与新合同后续节点，将按 ITER 总体计划推进。

影响解读：聚变工程进入更重视“材料—等离子体界面”的阶段

从科技产业角度看，这一进展的价值不只在于某个部件通过评审或中标，而在于 ITER 的关键挑战正在从单纯“造大装置”延伸到更细致的材料与等离子体界面控制。聚变装置要长期稳定运行，磁体、真空、加热、诊断固然重要，面向等离子体材料的状态同样决定运行边界。

全钨第一壁带来更高耐热潜力，也提高了壁处理系统的重要性。GDC 与硼化系统协同推进，体现的是“先清洁、再调控表面、持续抑制杂质”的工程思路。对中国聚变工程团队而言，能够参与并承担 ITER 这类复杂系统的设计制造和现场安装任务，有助于积累面向下一代聚变装置的系统工程经验。

来源显示，ITER 组织相关负责人在交流中对 GDC 与硼化项目的协同推进给予肯定。下一步，中方团队将继续按 ITER 总体计划推进 GDC 电极制造交付，并完成新合同的阶段性目标。对于关注聚变能源和高端装备制造的读者来说，这类进展说明，通向可控核聚变的道路不仅依赖“更强磁场”和“更高温度”，也依赖大量看似细分但极其关键的工程技术突破。