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特别推荐
目标，我们需要发展 230 GHz 微波加热技术、8.2 GHz 电流驱动技术以及 1 MV 稳
态负离子源中性束加热技术。这些技术目前国际上的研究基础非常薄弱，我国则
基本没有积累，需要尽快开展这些技术的预研工作。
4.2 堆内关键材料与关键热核部件技术
（1）氚增殖相关的功能材料技术
氚增殖相关的功能材料包括氚增殖剂、中子倍增和阻氚涂层材料。氚增殖剂，
锂核与中子发生核反应生成氚，称为氚增殖剂。固态氚增殖包层将硅酸锂、钛酸
锂等含锂陶瓷小球组装成“锂陶瓷球床”作为氚增殖剂；而液态氚增殖包层则将
金属锂和铅组合成“液态金属共晶体锂 - 铅”，其中锂为氚增殖剂。中子倍增剂，
由于聚变堆中子相对缺少，通常要利用铍和铅的（n，2n）反应来放大中子数量，
称为中子倍增剂。固态氚增殖包层将金属铍珠组装成“铍球床”作为中子倍增
剂，“液态金属共晶体锂 - 铅”中的铅即为液态中子倍增剂。阻氚涂层材料，首选
Al 2 O 3 涂层，但由于铝的中子反应截面较大，不适用于中子环境。我国氚增殖功能
材料技术处于国际一流水平。
（2）低活化结构材料与包层技术
包层低活化结构材料包括低活化铁素体 / 马氏体钢、氧化物弥散增强型 - 铁
素体 / 马氏体钢和钒合金等，由于高温环境下钒对氚的包容性能差，包层结构材
料首选低活化铁素体 / 马氏体钢。我国已经掌握铁素体 / 马氏体钢的工业规模生
产能力，但是铁素体 / 马氏体钢的中子辐照数据远未达到聚变工程实验堆要求的
50 dpa（dpa 为中子辐照损伤单位）。包层模块的结构件和管道材质为低活化铁素
体 / 马氏体钢，在模块内部布置中子倍增剂和氚增殖剂，80% 的聚变功率在包层
中转化，燃耗的氚在包层中增殖。因此，包层结构材料及功能材料的性能、内部布
局和加工制造工艺等，都会影响包层的“产氚”和“释能”效率。ITER 提供了一
个真实的磁约束聚变堆环境验证氚增殖，ITER“氚增殖实验包层”项目将验证
氚增殖和氚在线提取。
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