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氚工厂工程与提氚系统

2026-09-28

# 氚工厂：从图纸到管子，2026 年交了什么货

这一篇讲氚工厂的工程实现本身——六个子系统各归谁采购、2026 年那几张刚落地的合同买的是什么、硬件具体到什么尺寸，以及提氚技术的路线之争。本系列此前已写过三篇同领域文章：一篇讲氚燃料循环与增殖包层的总框架，一篇讲氚自持闭环与锂-6 富集，一篇把氚的存量、流量、增殖比三笔账的单位口径拆开。那三篇回答的是"氚够不够、能不能自持"；这一篇回答另一个问题：这些东西是谁在做、做到哪一步了、卡在哪。

一、氚工厂不是一栋楼，是六套设备

"氚工厂"这个词容易让人以为是一个车间。它其实是一条化学流水线，被切成六块，分给四个国内机构加 ITER 组织去各自采购。

子系统干什么谁负责采购
托卡马克排灰气处理 TEP接收真空室抽出来的气体，把杂质和氢同位素分开美国
同位素分离 ISS接收纯化后的氢同位素气流，把氘和氚分开欧洲
储存与输送 SDS存氚和氘，按需供给加料系统，兼做计量衡算韩国
大气除氚 ADS把杂质气体里的氚回收成水日本 + ITER 组织
水除氚 WDS从含氚水里把氚捞回来，送回燃料流欧洲
分析系统 ANS化学与同位素分析，给另外五套做支撑ITER 组织

为什么要费这么大劲循环？因为 ITER 的燃料烧不干净。官方口径是真空室里的有效燃耗率大约只有百分之一。也就是说，打进等离子体的一百个氚核里，九十九个要被抽出来、清干净、分好、再送回去。燃烧室只是这条流水线上最短的一段。

整个氚工厂分三个回路：内燃料循环（排灰气处理、同位素分离、储存输送、大气与水除氚）、外燃料循环（增殖包层里产氚、提氚、分离）、以及包容与安全防护。第一篇的框架文章讲过后两个，这一篇主要盯前一个——因为 2026 年落地的合同，全在内循环和外循环的提氚段上。

二、2026 年 9 月那场会：一句"设计结束"到底意味着什么

2026 年 9 月 15 日到 18 日，ITER 开了第三届氚工厂峰会（Tritium Plant Summit），到场七十多人，前两届分别在 2023 年和 2024 年。

来的阵容说明了这件事的组织难度。欧洲、日本、韩国、美国四个国内机构都派了人，法国方面的 Agence ITER France 到场，ITER 自己的建设团队、中央集成团队、许可团队也来了。工业界来的是 Amentum International、Atkins France、韩国的 CES 公司和日本的 JGC 株式会社——后两家是刚拿了合同的供应商。

ITER 氚工厂项目负责人 Ian Bonnett 说了两句话，一句是公关，一句是实情。公关的那句是"氚的处理、加工、回收和再循环是聚变开发的重大技术问题"。实情的那句是："今年的会特别重要，因为我们已经到了一个开始下合同的成熟度。供应商到场分享经验、讨论共同难题，让我们能一起破新局。"三年前那届峰会上，同一批系统还在"初步设计"阶段，当时 ITER 的说法是"只有少数'俘获部件'已经制造并安装到以后进不去的部位"。

现在的官方结论是：所有系统都达到了最终设计状态，首批部件——水箱和管网——的制造与安装还在继续，成套设备的到货排在 2028 年。

这句话要读准。"最终设计状态"是设计成熟度节点，不是"造完了"。这一年中国际上总共只新签了几张设计或设计加制造的合同（见下一节），真正在动的硬件是那些"俘获部件"——因为托卡马克楼的某些位置一旦封起来就再也进不去，所以必须提前把东西装进去，哪怕整个系统还没定型。这是个典型的顺序倒逼：不是设计好了才装，是来不及了必须先装。

峰会纪要里反复出现的一个主题是"标准化"和"协调的部件鉴定"，讨论集中在阀门、仪表这类通用件上。这不是客套话。氚兼容的阀门和仪表没有货架产品，每一家国内机构都要单独做一轮鉴定，重复量极大。ITER 组织把这件事拿到峰会上讲，本身就说明它是个还没解决的问题。

三、四张新合同，四种进度

系统采购方2026 年发生了什么时间锚点
ISS + WDS欧洲 F4E新工程设计框架落地。招标编号 F4E-OFC-1868，合同额 2 500 万欧元，2026 年 7 月 9 日公布，状态已授标交付物是最终设计与部件鉴定，不是设备
SDS韩国 KFE2026 年 5 月 14 日在 KFE 总部签约给 CES 公司合同期约 60 个月，2027 年最终设计批准，2030 年完成采购
TEP美国手套箱在推进，长周期件开始采购现场设计评审 2025 年 6 月在 ITER 开完
托卡马克楼除氚系统中央处理厂日本拿到详细设计合同尚未见设备订单

欧洲那 2 500 万欧元买的东西值得展开看一眼，因为它说明了"设计阶段"到底在为什么付钱。合同范围是 ISS 和 WDS 两套系统的最终设计、部件鉴定、对业主的支持，外加辐射环境监测系统（REMS）的部件鉴定测试，以及燃料循环某些部件的样机制造。ISE 和 WDS 被官方描述为"处理含氚水和氢同位素气流的化工厂"——这句话很重要：氚工厂的本质是化工厂，不是核反应堆。

韩国那边，KFE 与 ITER 组织在 2025 年 3 月就签了 SDS 的采购安排（procurement arrangement），2026 年 5 月签的是系统设计与制造合同，才真正进入实施。KFE 院长吴永国，ITER 韩国项目团团长郑基正。合同期约六十个月，目标 2027 年完成最终设计批准、2030 年完成全部采购。Bonnett 对这套系统的评价是"SDS 在氚工厂的十字路口上"——因为储存输送系统同时连着内循环和外循环两端，燃料存多少、什么时候放、放在哪，牵动全局。

美国负责的 TEP 由萨凡纳河国家实验室（SRNL）牵头，洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）参与；US ITER 项目办公室由橡树岭国家实验室（ORNL）管理，普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）也是伙伴；美国一共要向 ITER 交付十二套硬件系统，TEP 是其中之一。

四张合同里，金额最大的那笔买的是设计服务而不是设备。这个比例本身就回答了标题里那个问题：2026 年是设计收口的一年，不是出货的一年。

四、那栋楼和那十个罐子

氚工厂要装进托卡马克楼旁边的一栋专门的建筑，官方叫氚楼（Tritium Building）。它的土建数据很漂亮：面积 9 000 平方米，2021 年 1 月开工，2023 年 12 月土建完工，合同给了 VFR 联合体（Vinci、Ferrovial、Razel-Bec），金额 6 000 万欧元。施工高峰时 172 家承包商参与，累计 70 万工时，用掉 3 100 吨钢材、2 万块预埋板，以及 12 000 立方米专门做核包容屏障的混凝土。

为什么主体工程还没完就急着盖这栋楼？F4E 自己解释过：非核部件——真空抽气、暖通空调——在项目更早的阶段就要用，必须先把房子准备好。

楼层的层数有三个对不上的口径，这里如实并列：F4E 2023 年 12 月的竣工报道写的是"五层"；ITER 2026 年 9 月的峰会报道写的是"七层"；更早的一份 2005 年消防风险分析把它描述成八层建筑（含两层地下室，1 到 3 层放工艺系统）。本篇没有找到能把这几个数调平的一手文件，所以不下结论，只记一个跨度：这是一栋长度约 78 米、宽约 20 米、高约 45 米的建筑。

早期进场的是罐子。2016 年，六个水除氚系统的储罐成为欧洲第一批交付并安装进 ITER 托卡马克综合体的部件；后来 F4E 又追加了四个——两个约 7 立方米的小储罐和两个 12 立方米的给料罐，全部由西班牙 ENSA 公司制造，分包给 ENWESA 和 Empresarios Agrupados。加起来十个罐子。它们的作用是整个水除氚系统的原料缓冲池：来自各个房间和中子束注入器的低氚气体先在除氚系统里变成含氚水，再存进这些罐子，按节奏送进电解单元和催化交换柱，把氚捞出来。

这十个罐子是理解"从设计转制造"最直接的实物。它们不涉及任何新物理，也没有技术风险，但必须先做——因为它们占据的是以后封死的部位。

五、TEP：三步走，去污因子十个亿

排灰气里有什么？除了氘和氚，还有氦灰、氩、氮、以及氚化水、氚化氨、氚化甲烷和各种碳氧化物。这些杂质不清掉，会冷却等离子体、堵塞冷阱、毒化储氚床。

美国负责的这套 TEP 走三步：

  1. 钯银膜渗透。分子态的氢同位素（氢、氘、氚以及它们的混合分子）能穿过钯银膜，氦、氩、氮不能。这一步先把主体捞出来。
  2. 催化裂解与转化。绑在水、氨、甲烷里的氢被催化剂释放出来。
  3. 逆流同位素稀释。这是最精妙的一步，也是末端精处理。

第三步用的设备叫 PERMCAT——名字是把 permeator（渗透器）和 catalyst（催化剂）掐头去尾拼出来的。它的构造很直白：一根钯银渗透膜管，外面套一层催化剂床。含杂质的那股气在膜外走，纯氢在膜内逆着方向走，膜内的氢不断渗到膜外，把外面那些氚化杂质里的氚"换"出来，氚再渗进膜内被带走。这个原理叫逆流同位素稀释（counter-current isotopic swamping）。好处是只需要比较低的稀释比就能拿到很高的去污系数。

这套三步法在卡尔斯鲁厄氚实验室（TLK）的 CAPER 装置上集成验证过。CAPER 这个名字来自 CAPRICE 加 PERMCAT：CAPRICE 是前端杂质处理装置，PERMCAT 是末端精处理，整套三级去污因子加起来要达到 10 的 8 次方。为什么是这么高的数？因为设计目标是不向正常排放除氚系统丢超过每小时 10 的负 5 次方克氚。实验室规模的 PERMCAT 第三步做到过 10 的 5 次方；2003 年技术规模的 PERMCAT 在氚上测出相近的去污系数。

到 2026 年，这条技术线已经有一篇综述把它整体串起来了——五位作者、署名里有中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、安徽大学物质科学与信息技术研究院和苏州大学放射医学协同创新中心。综述讲的是钯基膜的五十年账：合金优化、超薄复合结构、抗氢脆、波纹管式 PERMCAT、双流渗透器，以及两个还没解决的问题——杂质中毒，和放大到 DEMO 通量时膜的长期耐久性。

美国这边的硬件数字来自 US ITER 的公开参数表：六个充氮手套箱，每个 35 立方米，合计 210 立方米；大约 3 公里管道；处理通量 220 帕斯卡立方米每秒——官方原话是"比以往高一个数量级"；送进同位素分离系统的气流里杂质浓度低于百万分之一；送去除氚系统的氚低于每天 240 居里。

这里有一个必须说清的口径。同一张参数表上还有一行写着"每年回收约 100 公斤氚"。这个 100 公斤是循环处理量，不是消耗量。ITER 设施里氚的总量上限是 4 公斤，氘氚运行阶段正常运转所需的在线库存是 2 到 3 公斤。三个数不是一个东西：一个是流过管子的总量，一个是攒在设施里的上限，一个是真正需要在里面转的存量。把 100 公斤读成"ITER 一年烧一百公斤氚"，是量级层面的误读。

PERMCAT 还有一个用途值得记一笔：试验包层模块的辅助系统里，分子筛床吸附的含氚水也需要处理，PERMCAT 是候选方案之一——也就是说，同一个设备既服务于内循环的排灰气，也服务于外循环的包层提氚。

六、液态锂铅提氚：三条路线打了二十年，最后选了"膜"

液态锂铅（铅锂共晶，含锂约百分之十五点七原子比）是液态包层的候选增殖材料。它同时干两件事：产氚和载热。麻烦在于，氚在液态金属里是溶解的，不是气泡。要把它拿出来，先得让它扩散到界面，再穿过界面进入载气或者穿过膜。

围绕这一步，国际上试了四条路线：

路线做法麻烦在哪
气液接触器 GLC气泡塔、填料塔或喷淋塔，用氦载气把氚带出来工艺成熟，但氦流量巨大，下游的氚回收和计量都变难
液真空接触器 LVC液态金属直接暴露在真空里结构与材料相容性问题
真空渗透器 PAV液态金属流过一组金属膜管，膜外侧抽真空，氚直接渗出去不要载气、下游干净，但膜面积大、膜材料贵，成败全看界面传质
膜气液接触器 MGLC2025 年提出的新概念，把 PAV 的膜和 GLC 的接触方式拼起来台架阶段，尚无工程规模数据

2023 年，EUROfusion 把 PAV 定成水冷锂铅包层氚提取与去除系统（WCLL TER）的基准路线，压倒了气液接触器和液真空接触器。理由写在 2025 年那篇十八位作者的设计进展里：综合性能更好，技术成熟度更高。

那篇论文还交代了几件容易被忽略的工程细节。TER 系统不只是"提氚"，它还要维持铅锂温度恒定在 330 摄氏度；要在停堆期间安全存储铅锂；要给铅锂做纯化，因为结构材料腐蚀和中子反应会往熔体里加进各种副产物和杂质；所有罐体、管路、阀门都必须集成进托卡马克楼，还要满足运行的基本原则。

实验硬件是分散在几个国家同时推进的：

  1. PAV-ONE。意大利 ENEA 的 Brasimone 研究中心制造并做了首轮表征，用的是铌膜，管壳式、U 形管构型。
  2. PAV-2。装到 TRIEX-II 台架上，专门研究湍流、真空度和表面状态对提取通量的影响，目标是给未来的工艺设计提供可重复的优化依据。
  3. MGLC 台架。ENEA 的 Frascati 研究中心做了一轮实验室规模的实验，五作者全部署名 ENEA；另一篇由两位作者署名的论文把 MGLC 单元和 PAV、GLC 在渗透面积和体积上做了对比。
  4. CLIPPER 回路。西班牙 CIEMAT 的液态金属实验回路，一个叫 Fusion LUTHYER 的国家级项目就挂在它上面，负责人 Belit Garcinuño，2023 年 9 月启动，直接经费 10 万欧元；项目执行期两个官方页面对不上——FusionWiki 条目写的是 2023-09-01 至 2026-09-01，CIEMAT Agenda 的活动页写至 2027-08-31，这里如实并列。项目的自我描述很诚实：目前提出的氚提取技术"在数值和实验两个方向上都还没有被完整验证"，所以这个项目的定位就是去验证 PAV。

必须说一句实话：到 2026 年，全世界没有一条工业规模的液态锂铅提氚回路。 CLIPPER、TRIEX-II、PAV-2 全都是台架。中国那个一点七九亿元的液态包层氚提取系统包，2025 年 12 月才刚授出去。

七、中国这一边：十三点四五亿的预算，十一点四一亿成交

2025 年 11 月 12 日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所在中国政府采购网上一次放出四个包，全部围绕氚。这件事的行业意义在于，它把国内聚变研发的重心从等离子体物理往燃料循环上挪了一格。

四份中标公告现在都已公开，逐个列出来：

包名预算中标单位中标金额公告日期项目编号
液态包层氚提取系统2.12 亿中物院材料研究所1.7947 亿2025-12-0525AT48015508086
内燃料循环平台3.724 亿中物院材料研究所3.155 亿2025-12-0525AT48015508088
固态包层氚提取与回收实验平台2.47 亿中物院核物理与化学研究所2.0998 亿2025-12-1725AT48015508091
氚安全防护平台5.14 亿中物院材料研究所4.365 亿2025-12-0825AT48015508092

预算合计 13.454 亿元，成交合计 11.4145 亿元，折扣率大约百分之十五。四份公告都注明是单一来源采购，评审专家名单分别七人。

每个包买的到底是什么，官方标的描述写得比多数报道都清楚：

  • 液态包层氚提取系统：从流动的液态铅锂里在线提氚，全流程包括提取、分离、浓集和回收的设计、采购、制造、安装、调试。还有一条容易被忽略：供应商要为环境影响评价、核材料许可申请、职业安全评价、辐射安全许可申请和安全分析提供全流程技术支持。也就是说，工程承包方同时承担了取证支持。
  • 内燃料循环平台：净化、分离、贮存、配制与供给、分析及计量衡算，同样包含许可相关的技术支持。
  • 固态包层氚提取与回收实验平台：标的里明确写了"满足 500 兆瓦聚变堆的外燃料循环中氚提取和分离回收全流程"。500 兆瓦这个量级被写进了采购文件——这不是实验室玩具的规格。
  • 氚安全防护平台：含五个单元——手套箱气氛除氚、房间空气除氚、排放气除氚、含氚水除氚、氚监测。

氚安全防护平台的技术指标，在 2025 年 10 月 31 日的政府采购意向书里给得很细：手套箱气氛单程除氚效率不低于百分之九十九；多组手套箱并行处理时，单套手套箱换气频率不低于每小时两次；维持各涉氚手套箱气氛的氚浓度不高于 3.7 乘 10 的 8 次方贝可每立方米；充入 0.2 兆帕氩气保压 24 小时，扣除温度波动后压力变化不超过百分之二；关键组件漏率优于 10 的负 8 次方帕斯卡立方米每秒，整体漏率优于 10 的负 5 次方帕斯卡立方米每秒。这是一份可以拿来衡量工程水平的清单。

这里要纠正一个传得很广的说法。多家券商研报写过"九院材料研究所中标等离子所氚增殖系统全部四个项目合计约 11.4 亿元"。总额没错，归属错了：材料研究所中的是三个包（1.7947 加 3.155 加 4.365 等于 9.3147 亿元），固态包层氚提取与回收实验平台那 2.0998 亿元是核物理与化学研究所中的。两家都挂在中国工程物理研究院下面，但不是同一个所，而且供应商地址都不一样——材料研究所在江油市华丰新村，核物理与化学研究所在绵阳市绵山路 64 号。

还有一个待考的口径。氚安全防护平台，2025 年 10 月 31 日的政府采购意向书上写的预算是 4.37 亿元；后来媒体和券商表格里普遍写 5.14 亿元；正式中标金额是 4.365 亿元。本篇没有找到能同时解释这两个预算数的文件（意向书那一栏的采购概况只写了五个单元中的手套箱气氛除氚单元），所以两个数并列给出，不下结论。

顺带记一笔小项目：2026 年 3 月 31 日等离子体所成交了一个"液态锂铅氢同位素注入与提取实验系统"，成交额 43 万元，中标方是合肥科仪环境科技有限公司。这个 43 万元的台架和前面那个 1.7947 亿元的液态包层系统完全是两回事——一个是实验室尺度的注入与提取原理验证，一个是全流程工程系统。把两者混为一谈会严重高估前者的分量。

八、中物院自己的那本账

中国这边真正的技术底数，写在 2024 年《原子能科学技术》的一篇综述里。三位作者彭述明、赵林杰、肖成建全部署名中国工程物理研究院核物理与化学研究所（四川绵阳），依托的是国家重点研发计划"CFETR 增殖包层氚提取与测量工程技术"项目。

四个关键数字：

  1. 在中国绵阳堆上，在线演示了增殖包层的百居里级在线产氚与提氚。
  2. 建了 1 比 1 规模的增殖包层氚提取与氢同位素分离台架，动态提取效率 99.1%，停堆提取效率 99.95%，氢同位素分离浓缩倍数 104 倍，回收效率 99.26%。
  3. 做了基于水精馏的含氚水处理中试，贫化大于 2 000 倍，浓缩大于 20 倍。
  4. 资金来自国家重点研发计划，编号 2017YFE0301600。

这四个数有一个必须说清的口径。那套 1 比 1 台架做的是"氢氘模拟实验"——氚有放射性，大规模台架在起步阶段一般先用氢和氘把流程跑通，再上氚。所以 99.1%、99.95%、104 倍、99.26% 这四个数是氢氘体系下测出来的，不是氚体系。真正带氚的是绵阳堆里那一次百居里级在线实验。两类结果的价值不同：前者验证流程，后者验证氚行为。

同一篇综述里还有一句话，是本篇认为最该被引用的一句："中国是 ITER 计划成员国之一，但未参与 ITER 氚工厂的设计与建造任务。"这句话解释了为什么中国的路径是"自己从零搭几个平台"而不是接手现成设计——不是补课，是没有别的路。好处是没有接口包袱，可以按 CFETR 自己的三回路设计来；代价是没有现成的图纸、鉴定数据和操作经验可抄。

2026 年 3 月 13 日到 14 日，成都有过一场氚工厂工程技术研讨会。主办方是先觉聚能科技（四川）有限公司和成都国光电气股份有限公司，天府创新能源研究院理事会理事长田东风和先觉聚能董事长张亚致辞，彭先觉、于俊崇、蒙大桥三位院士领衔。作专题报告的四个人是：核工业西南物理研究院张龙（聚变堆产氚包层）、中国工程物理研究院陈长安（聚变能源氚技术）、中核 404 有限公司李东城（燃料外循环）、成都国光电气陈新（涉氚系统工程）。到场的科研院所和骨干企业二十余家，包括中国工程物理研究院、核工业西南物理研究院、中国核动力研究设计院、四川大学等。

这类会议不产出数据，但它是信号。会议落点写着"技术瓶颈破解、产业生态培育、标准规范制定"——目标从做实验变成定标准、建产线，说明国内氚工厂正在从课题制转向工程制。

九、实验室那一层：H3AT、UNITY-2、还有日本的 TES 与 TAS

2026 年真正跑得最快的，不是国家大装置，而是几个克级的台架。

H3AT（读作 HEAT）是英国原子能管理局（UKAEA）和意大利埃尼（Eni）在牛津郡卡勒姆园区的合作项目。2026 年 3 月，加拿大的 Kinectrics 被指定为设计与制造伙伴。官方对它的定位是：2028 年完工、2030 年全面投运后，成为世界上最大、最先进的氚燃料循环设施。楼是四层。

Kinectrics 要集成三样东西：大气除氚系统（从气体废物流里回收氚）、水除氚系统（从含氚水里回收氚）、以及装开发设备用的手套箱——公告里特意说明了每个手套箱都不一样，因为要装的实验设备不同。人物也在公告里署了名：UKAEA 氚燃料循环部门主任 Sarah Clark（同时是 H3AT 的项目发起人）、Eni 磁约束聚变计划负责人 Francesca Ferrazza、Kinectrics 核设备与工具副总裁 Nisa Halsey。

H3AT 还有一份很说明问题的采购文件。2026 年 7 月，UKAEA 把 H3AT 的集成控制与安全系统（ICSS）直接授标给 Bilfinger UK，325 万英镑（含税 390 万），合同期从 2026 年 7 月 31 日到 2028 年 4 月 28 日。招标公告写明理由：原来的总包商 DBD 的合同被终止，ICSS 这一块大约完成了一半，而换供应商会导致法律与技术责任重新承担、安全完整性等级（SIL）部件重新验证、已完成的工厂验收测试可能作废。所以只能直接授。

氚设施的控制与安全系统做到一半换人有多贵，这份公告给了一个很直白的样本——附带说明了一件事：核级集成控制系统的知识产权锁定效应，比硬件本身更难摆脱。

UNITY-2 在加拿大安大略省的 Chalk River，由 Fusion Fuel Cycles 公司建设，这家公司是加拿大核实验室（CNL）和日本京都聚变工程（Kyoto Fusioneering，KF）的合资企业。它的定位是全世界第一座能做"全回路运行"的集成氚燃料循环试验设施：24 小时运行周期里连续循环最多 30 克氚，现有建筑许可允许扩到 100 克；集成的东西从加料、排气，到杂质去除、同位素分离、氚储存。2026 年底调试。2025 年 8 月，通用原子公司与它签了 2 000 万美元、十年的战略投资。

注意 30 克这个数字。它和 ITER 的 4 公斤差两个数量级，但 UNITY-2 的价值恰恰在这个量级上：能在真氚环境里把整条回路连起来跑通、把操作规程和计量方法立起来，而不需要处理公斤级的库存。ITER 那边 2028 年才开始到货，UNITY-2 是在提前把系统级风险压下去。

同一条线上还有 UNITY-3，2026 年 1 月美国能源部与 Kyoto Fusioneering 建立合作、与橡树岭国家实验室共建，做增殖包层在原型中子条件下的验证。

日本这边，QST 把 ITER 试验包层系统的氚提取系统（TES）和氚计量系统（TAS）的样机合同给了 Kyoto Fusioneering（2026 年 5 月 15 日）。样机装在青森县六所聚变能源研究所的包层工程试验楼，用 ITER 的 CODAC 标准做远程控制。TES 的构成公告里写得很具体：干燥柱除水除杂，加钯扩散器选择性透氚。TAS 负责把回收的氚精确计量——公告里说这是"克级精度"的燃料管理功能。

十、六道卡口

把 2026 年这一年串起来看，氚工厂的困难集中在这六个地方。

其一，接口。六个子系统分给四个国内机构加 ITER 组织，接口定义和配置管理本身就是一项工程。这不是一句虚话：ITER 的氚工厂是全世界第一台把氚系统拆成六个跨国采购包来做的机器，而每个包的设计输入都依赖另外几个包的设计输出。ITER 在 2007 年那篇讲氚系统的文章里就点破了这件事——"考虑到 ITER 氚工厂配置管理的复杂性，界面控制将是一项有挑战性的任务"。十九年后，这句话还在生效。

其二，日历。2026 年最终设计收口，2028 年设备到货，2039 年才开始氘氚运行。听起来有十一年，但氚系统的安装、单体调试、集成调试、核安全许可全部挤在里面，而且它必须先于氘氚相位就绪。ITER 的新基线是：2033 年低温恒温器封闭，2034 年开始研究运行，2035 年氘氘 H 模，2036 年满场满电流，2039 年氘氚相位。氚工厂没有缓冲期。

其三，总量。ITER 设施里氚的总量上限 4 公斤（法国安全当局设定），氘氚阶段正常运转的在线库存 2 到 3 公斤。这两个数决定了氚工厂的评价指标不是"规模大"，而是周转快——所有的去污因子、提取效率、回收率，最后都要折成一句：同样的 3 公斤，一年能支撑多少炮。

其四，手套箱里的活还是手工活。TEP 光是手套箱就有 210 立方米、3 公里管道。氚兼容的阀门、泵、仪表没有成熟的货架产品，每一样都要单独鉴定。ITER 这次峰会把"部件鉴定的标准化"列为重点，说明他们自己也知道这是重复劳动的重灾区。而控制系统这类"软"的部分，一旦被某家供应商锁死，连换个承包商都要重做安全论证——H3AT 的 ICSS 公告就是实例。

其五，提氚的工业化程度。液态锂铅提氚全球没有一条工业级回路，PAV 还是台架，MGLC 才刚提出一年；固态包层提氚，除了中国在绵阳堆里做过的那次百居里级在线实验，也基本停在台架。而这一切的上游还有一层没验证：增殖比大于 1 从来没有在任何真实聚变环境里被验证过。ITER 的试验包层模块只能验证"能不能在堆里产氚并取出来"，真正的增殖比要等 DEMO。

其六，中国的结构性差异。中物院那篇综述自己写了：中国是 ITER 成员国，但未参与 ITER 氚工厂的设计与建造。所以国内那四个平台不是技术转移的产物，是独立起步。十一点四亿元买的是全流程的设计、制造、安装、调试，还要顺带做环评和取证支持——这是一条完整的从零到一的路。好处是没有接口包袱，可以按 CFETR 的三回路设计走；代价是每一个阀门、每一根管子都要自己鉴一遍。

结语

氚工厂在 2026 年完成了一次身份转换：从"设计一栋楼里要装什么"，变成"给谁下单、下什么单"。四张国际新合同、中国的四个平台包、英国的一份控制系统合同、加拿大的一个 30 克回路，都是这个转换的产物。

转换的意义在于，从这一年起，氚工厂的难题不再是物理难题。截面、扩散系数、同位素平衡、去污因子，这些东西已经算了几十年，论文写了几百篇，分歧不大。真正的新问题是排产问题、鉴定问题和组织问题：六套设备怎么在跨国分包下对齐接口，氚兼容阀门怎么避免重复鉴定，一栋楼里十个罐子怎么在别人还没设计完时就先装进去。

但转换不等于解决。全世界现在没有一条工业规模的液态锂铅提氚回路，没有一套跑满设计通量的手套箱链，也没有任何一台装置验证过增殖比大于 1。氚工厂真正的考试日期是 2039 年——那一年 ITER 要开始烧氘氚，而它手上的额度是 4 公斤，用的是十一年前下的单。

参考文献

正文中的每一处论断都已就地写出出处（机构、文号、日期、卷期页或 DOI），本列表按主题粗略排序、连续编号，仅作索引，不按正文出现顺序编排。

  1. ITER Organization, "Teams from around the world meet as tritium plant contracts advance," 2026-09-21. ——第三届氚工厂峰会（2026-09-15 至 18，七十余人），六子系统最终设计状态、2028 年设备到货、Ian Bonnett 引语、四家国内机构与供应商名单。
  2. ITER Organization, "Taking stock, midway through plant procurement," 2023. ——首届氚工厂峰会（2023-06-05 至 09，65 人现场、31 场分组会），六子系统清单与采购方分工（TEP 美国、ISS 与 WDS 欧洲、SDS 韩国、ADS 日本与 ITER 组织、ANS ITER 组织），"俘获部件"概念。
  3. ITER Organization, FAQs（iter.org/node/12007）. ——"设施内氚的最大量将由法国安全当局设定，不超过 4 公斤"；氚以金属氢化物床形式储存。
  4. ITER Organization, "Forthcoming Tenders" 与 "Calls for Tender"（iter.org）. ——TC-DS 综合管道（Q4 2026，E 级）、SRO 手套箱（E 级）、IO/26/CFT/10034218/JPK 等招标排期。
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  6. Fusion for Energy, "ITER Tritium building civil engineering works completed," 2023-12. ——9 000 平方米、2021 年 1 月开工、VFR 联合体、6 000 万欧元、172 家承包商、70 万工时、3 100 吨钢、2 万块预埋板、12 000 立方米混凝土；文中写该建筑为"五层"。
  7. US ITER (ORNL), "Tokamak Exhaust Processing System" 参数表, 2025-09. ——六个充氮手套箱各 35 立方米合计 210 立方米、约 3 公里管道、通量 220 帕斯卡立方米每秒、送 ISS 杂质低于百万分之一、送除氚系统低于每天 240 居里、每年回收约 100 公斤氚；Robert Allgood 为 US ITER 的 TEP 项目经理。
  8. US ITER (ORNL), "US ITER joins other teams for ITER tritium plant summit," 2026-09.
  9. Savannah River National Laboratory, "ITER Tokamak Exhaust Processing (TEP)," Matter 杂志. ——SRNL 牵头、首阶段最终设计 2022 年 9 月结束、六手套箱与化学处理设备、US ITER 由 ORNL 管理并与 SRNL、PPPL 合作、美国共交付 12 套硬件系统。
  10. Korea Institute of Fusion Energy (KFE), "ITER Tritium Storage and Delivery System to Be Developed and Manufactured in Korea," 2026-05-14. ——签约对象 CES 公司、KFE 院长吴永国、ITER 韩国项目团长郑基正、合同期约 60 个月、2027 年最终设计批准、2030 年完成采购、采购安排 2025 年 3 月签署。
  11. 中国科学院等离子体物理研究所，《液态包层氚提取系统项目中标公告》，2025-12-05，项目编号 25AT48015508086. ——中标方中国工程物理研究院材料研究所，中标金额 17947.24 万元。
  12. 中国科学院等离子体物理研究所，《内燃料循环平台项目中标公告》，2025-12-05，项目编号 25AT48015508088. ——中标方中国工程物理研究院材料研究所，中标金额 31550 万元。
  13. 中国科学院等离子体物理研究所，《固态包层氚提取与回收实验平台项目中标结果公告》，2025-12-17，项目编号 25AT48015508091. ——中标方中国工程物理研究院核物理与化学研究所，中标金额 20998 万元；标的写明"满足 500MW 聚变堆的外燃料循环中氚提取和分离回收全流程"。
  14. 中国政府采购网，《合肥物质院等离子体所氚安全防护平台项目中标结果公告》，2025-12-08，项目编号 25AT48015508092. ——中标方中国工程物理研究院材料研究所，中标金额 43650 万元；标的含手套箱气氛除氚、房间空气除氚、排放气除氚、含氚水除氚、氚监测五个单元。
  15. 中国政府采购网，《中国科学院合肥物质科学研究院 2025 年 10 至 12 月政府采购意向——氚安全防护系统》，2025-10-31. ——预算 43 700 万元；技术指标含单程除氚效率不低于 99%、换气频率不低于 2 次每小时、氚浓度不高于 3.7 乘 10 的 8 次方贝可每立方米、0.2 兆帕氩气保压 24 小时压降不超过 2%、关键组件漏率优于 10 的负 8 次方帕斯卡立方米每秒。
  16. 中国科学院等离子体物理研究所，《液态锂铅氢同位素注入与提取实验系统成交公告》，2026-03-31，项目编号 IPP-XJ20260250318. ——成交方合肥科仪环境科技有限公司，金额 43 万元。
  17. 中国日报网（中新网四川），《院士专家齐聚蓉城 聚焦氚工程技术创新》，2026-03-16. ——成都氚工厂工程技术研讨会（2026-03-13 至 14），主办方为先觉聚能科技（四川）有限公司与成都国光电气股份有限公司。
  18. UK Atomic Energy Authority, "UK Atomic Energy Authority strategy 2026 to 2030," GOV.UK. ——H3AT：2027 年组装关键系统并接收铀床，2028 年氚回路开始非放射性调试并接收手套箱，2029 年进入开发阶段。
  19. UKAEA / Department for Energy Security and Net Zero, "UKAEA-Eni Tritium Loop Facility expands international partnership," GOV.UK, 2026. ——Kinectrics 被指定为设计与制造伙伴，2028 年完工、2030 年全面投运；Sarah Clark、Francesca Ferrazza、Nisa Halsey 三人引语。
  20. UK Government Find a Tender Service, "for the completion of the Integrated Control & Safety System (ICSS) for the H3AT Tritium Facility at Culham," Notice 062313-2026, 2026-07-02. ——Bilfinger UK Limited，325 万英镑不含税；合同期 2026-07-31 至 2028-04-28；原总包 DBD 合同终止、ICSS 完成约 50%。
  21. Kyoto Fusioneering, "Fusion Fuel Cycles (FFC), a Joint Venture between Kyoto Fusioneering and Canadian Nuclear Laboratories, Begins Construction of UNITY-2 Tritium Fuel Cycle Facility." ——30 克氚 24 小时循环、可扩至 100 克、2026 年底调试。
  22. Kyoto Fusioneering, "Kyoto Fusioneering Awarded Contract by QST to Develop Tritium Extraction and Accountancy System Prototypes for ITER Test Blanket System," 2026-05-15. ——TES 与 TAS 样机装于 QST 六所聚变能源研究所包层工程试验楼，用 CODAC 核心系统做远程控制。
  23. U.S. Department of Energy / Kyoto Fusioneering, 战略合作公告, 2026-01. ——UNITY-3 将建于橡树岭国家实验室，验证增殖包层在原型中子条件下的性能。
  24. ITER Organization, "Progress of ITER and its value for Fusion"（IAEA 会议材料，ITER 新基线 2024）. ——2033 年低温恒温器封闭、2034 年开始研究运行、2035 年氘氘 H 模、2036 年满场满电流、2039 年氘氚相位、2044 年 Q 大于等于 10 且持续 300 秒以上。
  25. IAEA, World Fusion Outlook 2025. ——UNITY-2 由 CNL 与 Kyoto Fusioneering 合资建设，计划 2026 年底投运；中国聚变能源有限公司 2025 年 7 月揭牌。
  26. ASCE Civil Engineering Source, "Largest tritium facility underway in England to advance fusion power," 2025-05-19. ——H3AT 为四层建筑；引 LLNL 的 Bassem El Dasher 关于重水堆全球商用产氚约每年 2 公斤的表述。
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  29. H. Yoshida, M. Glugla, T. Hayashi, R. Lässer, D. Murdoch, M. Nishi, R. Haange（共 7 位）,"Design of the ITER tritium plant, confinement and detritiation facilities," *Fusion Engineering and Design* 61-62, 513-523 (2002). DOI: 10.1016/S0920-3796(02)00105-9.
  30. M. Glugla, L. Dörr, R. Lässer, D. Murdoch, H. Yoshida（共 5 位）,"Recovery of tritium from different sources by the ITER Tokamak exhaust processing system," *Fusion Engineering and Design* 61-62, 569-574 (2002). DOI: 10.1016/S0920-3796(02)00250-8. ——三步法（钯银渗透、催化裂解转化、逆流同位素稀释）与整体去污因子不低于 10 的 8 次方。
  31. M. Glugla, D.K. Murdoch, A. Antipenkov, S. Beloglazov 等（共 9 位）,"ITER fuel cycle R&D: Consequences for the design," *Fusion Engineering and Design* 81(1-7), 733-744 (2006). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2005.07.038.
  32. I.R. Cristescu, I. Cristescu, L. Doerr, M. Glugla, D. Murdoch（共 5 位；前四位署卡尔斯鲁厄氚实验室，第五位署 EFDA CSU 加兴）,"Tritium inventories and tritium safety design principles for the fuel cycle of ITER," *Nuclear Fusion* 47(7), S458-S463 (2007). DOI: 10.1088/0029-5515/47/7/S08. ——氘氚阶段氚工厂内需约 2 至 3 公斤总库存。
  33. B. Bornschein, M. Glugla, K. Günther, R. Lässer, T.L. Le, K.H. Simon, S. Welte（共 7 位）,"Tritium tests with a technical PERMCAT for final clean-up of ITER exhaust gases," *Fusion Engineering and Design* 69(1-4), 51-56 (2003). DOI: 10.1016/S0920-3796(03)00234-5. ——CAPER 三步法、第三步 PERMCAT、实验室规模去污系数达 10 的 5 次方。
  34. J. Wilson, J. Becnel, D. Demange, B. Rogers（共 4 位；前两位与第四位署萨凡纳河国家实验室，第三位署 ITER Organization）,"The ITER Tokamak Exhaust Processing System Permeator and Palladium Membrane Reactor Design," *Fusion Science and Technology* 75(8), 802-809 (2019). DOI: 10.1080/15361055.2019.1629249.
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  36. Y. Han, X. Ren, J. Li, C. Chen, S. Zhen（共 5 位；署名单位含中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、安徽大学物质科学与信息技术研究院、苏州大学放射医学协同创新中心）,"Overview of the application of Pd-based membrane technology in fusion fuel cycles," *International Journal of Hydrogen Energy* 204, 153296 (2026 年 1 月归卷). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2025.153296.
  37. A. Venturini, F. Papa, C. Alberghi, D. Martelli, R. Bonifetto, A. Froio 等（共 18 位作者）,"Progresses in the development of the tritium extraction and removal system for the water-cooled lithium-lead breeding blanket in EUROfusion," *Fusion Engineering and Design* 216, 115126 (2025). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2025.115126. ——PAV 被选为 WCLL 氚提取与去除系统的基准技术，优于 GLC 与 LVC；铅锂维持 330 摄氏度。
  38. F. Papa, C. Alberghi, V. Claps, D. Martelli, A. Venturini（共 5 位）,"PAV-2: a new mock-up to investigate niobium membrane-PAV performances optimization in PbLi systems," *Fusion Engineering and Design* 223, 115554 (2026 年 2 月归卷). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2025.115554. ——PAV-ONE 样机在 ENEA Brasimone 完成制造与首轮表征，PAV-2 将装入 TRIEX-II 台架。
  39. L. Farina, A. Ricca, A. Pozio, P. Reale, S. Tosti（共 5 位，全部署意大利 ENEA）,"Experimental Analysis for Tritium Recovery in Lithium–Lead Alloy Using a Membrane Gas–Liquid Contactor Concept," *Processes* 13(7), 2066 (2025). DOI: 10.3390/pr13072066.
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  41. 彭述明、赵林杰、肖成建（共 3 位，均署中国工程物理研究院核物理与化学研究所），《我国聚变堆氚增殖循环技术最新研究进展与展望》，《原子能科学技术》58(S2), 284-295 (2024). DOI: 10.7538/yzk.2024.youxian.0365. 基金：国家重点研发计划 2017YFE0301600. ——绵阳堆百居里级在线产氚与提氚；1 比 1 台架氢氘模拟实验中动态提取效率 99.1%、停堆提取效率 99.95%、同位素分离浓缩 104 倍、回收效率 99.26%；水精馏中试贫化大于 2 000 倍、浓缩大于 20 倍。
  42. J. Roth, E. Tsitrone, T. Loarer, V. Philipps 等（共 11 位作者）,"Tritium inventory in ITER plasma-facing materials and tritium removal procedures," *Plasma Physics and Controlled Fusion* 50(10), 103001 (2008). DOI: 10.1088/0741-3335/50/10/103001. ——真空室内氚安全限值 1 000 克、行政限值 700 克的构成。
  43. R. Lässer, L. Dörr, M. Glugla, R.-D. Penzhorn, T. Hayashi, D. Murdoch, H. Yoshida（共 7 位）,"The Storage and Delivery System of the ITER Tritium Fuel Processing Plant," *Fusion Science and Technology* 41(3P2), 854-858 (2002). ——ITER 储存与输送系统的专门设计文献。
  44. CIEMAT FusionWiki, "Fusion LiqUid meTals HYdrogen ExtRaction (Fusion LUTHYER)" 项目页；项目执行期另见 CIEMAT Agenda 活动页（event/4910）. ——负责人 Belit Garcinuño，参考号 PID2022-140644OA-I00，2023-09-01 启动，直接经费 10 万欧元；依托 CLIPPER 铅锂回路验证 PAV。
  45. ENSA, "Water tanks to quench ITER's thirst." ——四个追加水除氚储罐（两个 7 立方米储罐、两个 12 立方米给料罐），连同 2015 年制造、2016 年安装的六个，ITER 共十只该类储罐，均由 ENSA 制造。

核实与纠错记录

本轮核查中发现的、在中英文二手材料里反复出现的错误，逐条列出。

#常见说法实际情况依据
1韩国 2026 年才启动 ITER 储存与输送系统的采购采购安排 2025 年 3 月就签了；2026 年 5 月 14 日签的是系统设计与制造合同，进入实施阶段KFE 2026-05-14 公告；ITER 峰会报道
2九院材料研究所中标等离子所氚增殖系统全部四个包只中三个（合计 9.3147 亿元）；固态包层氚提取与回收实验平台 2.0998 亿元是核物理与化学研究所中的；两家同属中物院但并非同一所，地址分别在江油与绵阳四份中标公告原文
3ITER 氚工厂 2026 年已"从设计转入制造"、设备开始成套制造官方口径是全部系统达到"最终设计状态"、进入交付与执行阶段；实际在制造安装的是俘获部件（水箱、管网）；成套设备到货排在 2028 年ITER 2026-09 峰会报道
4美国负责的系统叫 TEPS官方缩写是 TEP（Tokamak Exhaust Processing）。"TEPS" 的写法出自 US ITER 的参数表文件名（2025_TEPS_Fact_Sheet），但页面正文一律用 TEPUS ITER 与 SRNL 官方页面
5PERMCAT 是排灰气处理的第一步或主工艺它是三步法的第三步，即末端精处理（逆流同位素稀释）；前两步是钯银膜渗透与催化裂解转化Bornschein 等 2003；Glugla 等 2002
6六个子系统由一家统一供货分给四个国内机构加 ITER 组织：TEP 美国、ISS 与 WDS 欧洲、SDS 韩国、ADS 日本与 ITER 组织、ANS ITER 组织ITER 官方
7ITER 的氚总量上限是 1 公斤1 公斤是真空室内的氚安全限值，扣掉 120 克低温泵滞留与 180 克计量不确定度后，真空室内部件的行政限值 700 克；设施总量上限是 4 公斤，由法国安全当局设定ITER FAQ；Roth 等 2008
8TEP 每年回收 100 公斤氚，所以 ITER 一年消耗约 100 公斤氚100 公斤是循环处理量口径；设施总量上限 4 公斤，氘氚阶段在线库存 2 至 3 公斤。三者不可混用US ITER 参数表；ITER FAQ；Cristescu 等 2007
9中国已经参与 ITER 氚工厂的设计与建造中物院 2024 年综述原文写明："中国是 ITER 计划成员国之一，但未参与 ITER 氚工厂的设计与建造任务"彭述明等 2024
10国内 1 比 1 台架的 99.1% 提取效率是在氚体系测的那是氢氘模拟实验；带氚的是绵阳堆里那次百居里级在线产氚与提氚演示彭述明等 2024
11水冷锂铅包层提氚用气液接触器EUROfusion 2023 年将真空渗透器（PAV）定为 WCLL 氚提取与去除系统的基准路线，优于气液接触器（GLC）与液真空接触器（LVC）Venturini 等 2025
12ITER 氚楼是五层三个口径对不上：F4E 2023 年竣工报道写五层；ITER 2026 年峰会报道写七层；2005 年一份消防风险分析写的是八层（含两层地下室，1 至 3 层为工艺层）。本篇不下结论三份来源并列
13H3AT 2028 年就投运2028 年是完工并开始非放射性调试；全面投运在 2030 年UKAEA 战略 2026-2030；GOV.UK 公告
14氚安全防护平台预算 5.14 亿元2025-10-31 的政府采购意向书这一项写的是 4.37 亿元，正式中标金额 4.365 亿元。两个预算数对不上，本篇并列不下结论采购意向书与中标公告
15网络流传的"全球氚提取市场规模 12.7 亿美元""中国已建 3 座示范装置年产能 4.1 公斤""氚增殖比设计值达 1.15"等具体数字检索未找到官方或同行评议出处，属市场报告口径，不可引用本轮检索未获一手来源
16Fusion LUTHYER 的执行期两个官方页面对不上：FusionWiki 条目写 2023-09-01 至 2026-09-01，CIEMAT Agenda 活动页写至 2027-08-31。本篇并列不下结论CIEMAT FusionWiki；CIEMAT Agenda event/4910