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欧洲完成ITER最后一个真空室扇区制造,核心部件供应链建设取得关键进展

欧洲完成ITER最后一个真空室扇区制造,核心部件供应链建设取得关键进展 聚变产业联合会
2026-09-18
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欧洲聚变能机构F4E于9月16日宣布,第五个也是最后一个欧洲制造的ITER真空室扇区完成制造,并从意大利工厂启运至法国ITER现场参与总装。这标志着欧洲承担的真空室扇区制造任务全部完成,也意味着一项历时约15年的大型聚变工程制造项目进入收尾阶段。

意大利蒙法尔科内西屋车间的第2扇区几乎完工

该扇区由F4E与AMW联合体共同完成。AMW联合体由意大利安萨尔多核能、美国西屋电气以及意大利Walter Tosto组成。项目建设过程中,共有15家欧洲企业参与供应链协作,覆盖材料加工、精密制造、焊接、质量检测和大型装备运输等多个环节。

ITER聚变反应的核心屏障

ITER真空室是托卡马克装置最关键的核心部件之一,被称为ITER的“不锈钢心脏”。未来ITER实验将在真空室内部进行,高温等离子体将在其中被加热至约1.5亿摄氏度,使氢同位素发生聚变反应并释放能量。

真空室采用环形双层不锈钢结构,是一个高度密封的容器,主要承担多项功能:为等离子体提供超高真空环境;改善辐射屏蔽和等离子体稳定性;作为放射性物质的第一道安全屏障;同时为包层、偏滤器等堆内关键部件提供支撑。

ITER真空室由9个D形扇区组成,其中5个由欧洲制造,4个由韩国制造。全部扇区完成拼装后,真空室外径约19.4米,高约11.4米,总重量约5200吨;安装包层和偏滤器后,整体重量将达到约8500吨。其内部空间约1400立方米,可容纳约840立方米等离子体,为全球聚变研究提供前所未有的大规模实验平台。

此外,真空室双层壁之间还集成了大量屏蔽结构和冷却系统。约9000个内壁屏蔽模块用于降低高能中子对外部磁体等部件的影响,其中部分模块在制造阶段完成安装。真空室外部还配备热屏蔽系统,用于降低向4.5K超导磁体系统传递的热负荷,保障ITER低温运行环境。

大型制造挑战推动产业能力升级

ITER真空室扇区制造对尺寸精度、材料性能和焊接质量提出了极高要求。每个扇区需要经历钢锻件加工、切割、机械加工、分段组装和最终焊接等多个步骤,整个制造过程包含数千项精密任务。

据了解,一个真空室扇区包含超过150公里长的焊缝,所有焊接区域都需要经过严格检测,以确保最终安装时实现高精度连接。由于部件尺寸巨大、结构复杂,同时需要满足核工程安全标准,其制造难度远超传统工业装备。

本次在欧洲完成制造的是第2扇区,该部件的全部生产流程由西屋电气旗下的意大利蒙法尔科内工厂全权负责。在此前完成4个欧洲扇区制造的基础上,项目团队已经积累了大量装配和加工经验。但由于ITER现场总装进度加快,第2扇区交付时间被提前,制造团队需要在更短周期内完成生产任务。

将真空容器装载到将前往法国南部的船只时

大型制造挑战推动产业能力升级

F4E主任Marc Lachaise表示,欧洲最后一个真空室扇区完成,标志着一项始于首个扇区交付ITER的长期工程任务完成,同时证明欧洲已经建立起能够制造未来聚变装置关键部件的供应链体系。

ITER项目作为全球规模最大的磁约束聚变实验装置,其建设涉及超导磁体、真空室、低温系统、偏滤器、加热系统等众多复杂装备。随着更多核心部件进入现场安装阶段,ITER正在从单个部件制造逐步转向系统集成阶段。


参考资料:

1.https://fusionforenergy.europa.eu/news/europe-completes-the-last-iter-vacuum-vessel-sector/

2.https://www.iter.org/machine/vacuum-vessel


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聚变产业联合会
2023年11月,聚变产业联盟成立,2025年6月,经安徽省民政厅批准,联盟注册为“安徽省聚变产业联合会”实体。联合会致力于打造以“原始创新、工程开发、产业应用、金融赋能”等于一体的世界级聚变能源产业集群,推动国民经济高质量发展。
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聚变产业联合会 2023年11月,聚变产业联盟成立,2025年6月,经安徽省民政厅批准,联盟注册为“安徽省聚变产业联合会”实体。联合会致力于打造以“原始创新、工程开发、产业应用、金融赋能”等于一体的世界级聚变能源产业集群,推动国民经济高质量发展。
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