第一壁
第一壁（First Wall）是核聚变装置中最接近堆芯等离子体的壁面。直接承受来自等离子体的辐射和粒子，在保护包层的同时回收热能。
作用与要求规格
Section titled “作用与要求规格”第一壁沿着 scrape-off 层的磁面设置，具有以下功能：
- 首先承受中子的能量
- 吸收来自等离子体的电磁波辐射（韧致辐射、同步辐射等）
- 承受因电荷交换反应产生的中性粒子
- 作为包层的等离子体侧表面，将对氚增殖比的影响最小化
- 抑制混入等离子体的杂质量
ITER 第一壁的设计条件为表面热负荷 0.25-0.5 MW/m²，中子壁负荷 0.5-0.8 MW/m²。
作为 ITER 第一壁表面材料采用。原子序数 4，熔点 1287°C。因原子序数低，混入等离子体时的辐射损失小，具有吸氧效果。课题是熔点低和毒性。
用于高热负荷区域。原子序数 74，熔点 3422°C。在金属中具有最高的熔点，溅射损耗也少。因原子序数高，混入等离子体时的辐射损失大，需要将浓度控制在 10⁻⁵ 以下。
ITER 使用铬锆铜（CuCrZr）。面向未来反应堆的低活化 ferritic 钢（F82H、EUROFER97）正在开发中。
ITER 采用水冷式（4 MPa，70-120°C）。发电反应堆为提高热效率正在研究氦气冷却（8-10 MPa，300-500°C）。
等离子体粒子撞击第一壁时，表面原子因动量转移而被击出（物理溅射）。铍的阈值约 10 eV 较低，而钨约 300 eV 较高。溅射释放的原子在其他地方再沉积，形成混合层。
中子照射使材料原子从晶格位置被击出。损伤量用 dpa（每个原子的位移）表示，发电反应堆预测寿命内损伤为 100-300 dpa。照射缺陷成为位错运动的障碍，导致硬化脆化进展，延性-脆性转变温度上升。
ITER 的第一壁设计
Section titled “ITER 的第一壁设计”ITER 第一壁由总表面积 680 m²、440 个包层模块构成。层结构为铍 armor（8-10 mm）、CuCrZr 热沉（10 mm）、316L(N) 不锈钢结构（20 mm）。通过远程维护系统更换，计划在 DT 运行期间进行 1-2 次全面更换。
未来反应堆的课题
Section titled “未来反应堆的课题”发电反应堆中子壁负荷增大到 2-5 MW/m²，年运转率目标为 80%。正在研究高照射量区域的材料行为预测、ODS 钢和 SiC/SiC 复合材料等先进材料开发、液体金属第一壁等先进概念。