核聚变堆面向等离子体材料中辐照空位对氢、氘原子的捕获机制

项目名称： 核聚变堆面向等离子体材料中辐照空位对氢、氘原子的捕获机制

项目编号： No.11275023

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 万发荣

作者单位： 北京科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 研究以钨为主要对象的面向等离子体材料中的氢、氦原子与辐照缺陷的相互作用，不仅对于核聚变反应堆的研究开发十分重要，也将为加深理解材料中的缺陷行为提供理论基础。对于这一领域的工作，目前较多的研究报告在于计算机模拟研究，比较缺乏实验结果的支持。本项目将利用离子加速器对材料进行氢、氘、氦等离子的辐照，然后利用超高压电子显微镜进行电子辐照，分析研究氢、氘、氦离子在钨中的分布、与空位点缺陷的结合以及聚集状态，同时分析钨铜梯度材料中氢泡和氦泡的形成机制。本研究结果将为开发设计面向等离子材料提供理论基础。

中文关键词： 核聚变；面向等离子体材料；辐照损伤；氢；晶体缺陷

英文摘要： This project will investigate the interaction between hydrogen, helium and irradiation defects in the plasma facing materials. This work is not only important for the developmeng of fusion reactor, but also helpful to understand the detail behavior of crystal defects in materials. This kind of research activities are mainly focused on the computer simulation, lack of experimental results. The present proposal will use ion accelerator to introduce ions of hydrogen, deuterium or helium into the materials, and then carry out electron irradiation by high voltage electron microscope. The content of this research include the distribution of hydrogen, deuterium or helium in tungsten, the combination of these gas atoms with vacancy defects, and the trapping state of these gas atoms. The machenism of bubble formation in tungsten-cupper materials will be analyzed. The result of the work will provide the basis of disigning the plasma facing materials in fusion reactors.

英文关键词： fusion；plasma facing material；irradiation damage；hydrogen；crystal defect