也就是直接面向等离子体的那层材料,需要满足以下多种严苛的要求:
第一,就是低氚滞留。
相比于传说中的氦核聚变,目前最容易控制的聚变反应为氘氚反应。
但氚(T)的半衰期短,不存在天然氚。人工制造又几乎不可能,上亿美元一千克,还是有价无市。因此,聚变堆中的氚都需要循环利用。
目前科学界主要办法就是用倍增过的中子和锂反应,再把氚回收,这样氚就成了类似于催化剂的存在。
但是,目前氚的消耗/增殖比很低,(记忆中为1:1.05,可能有误),因此必须严格控制耗散在各个环节的氚。其中又因第一壁直接和等离子体直接接触,算是氚滞留大户,需严格把控。否则氚越用越少,直接会导致等离子体熄灭停堆。
第二,就是抗中子辐照能力。
每个氘氚聚变都会产生一个14meV能量的中子,这些高能中子能轻易击碎第一壁材料中的金属键,产生大量缺陷,引起辐照肿胀、脆化、蠕变等问题,使得材料完全没法使用。
商业聚变堆役期中第一壁中子剂量预计超过100dpa,而裂变堆的剂量在1dpa量级,因此现有的裂变堆材料不可能直接拿到聚变