近日,国际热核聚变实验堆(ITER)项目在辐射防护材料应用与工程实施领域取得重要进展,专为核聚变场景量身研发的新型硼化辐射防护屏蔽砂浆,首次在托卡马克装置安全重要部件室完成浇筑施工,成功为装置核心仪控电子设备搭建起专业辐射防护体系,为后续设备稳定运行提供关键保障。
核聚变装置运行过程中产生的中子、伽马射线辐射,易造成电子设备性能衰减、引发软件运行故障,对设备安全稳定运行构成潜在威胁。由此,在安全重要部件室增设辐射屏蔽层是该区域辐射风险防控的核心技术策略。
本次应用的“硼化屏蔽砂浆075”由ITER组织委托法国辐射防护专业企业勒梅帕克思(Lemer Pax)研发,以标准水泥为基材,核心技术创新体现在骨料混合配方的优化设计上:通过精准调控氢含量实现中子运动有效减速,科学调配硼含量提升中子吸收效率,可高效抵御核聚变装置运行产生的高通量中子辐射;同时,砂浆密度远低于常规建筑砂浆,能够严格契合托卡马克装置大楼的楼面荷载限制要求,且兼具耐火性能,实现了辐射防护性能与工程应用要求的双重兼顾。
此次施工于2026年1月初正式启动,施工区域为托卡马克装置5层的两间安全重要部件室,累计浇筑砂浆48立方米,为地面铺设了20厘米厚的辐射防护层。目前浇筑施工已于1月末顺利完成,后续将于3月对砂浆防护层开展3-5毫米厚的疏水涂层铺设作业,完成辐射防护体系全流程施工。施工完成后,两间安全重要部件室将全面具备辐射防护能力,为后续仪控设备的安装与稳定运行筑牢基础。