氘离子在金属铍、钨中的沉积、释放过程及其与材料损伤演化的相关性研究

项目名称： 氘离子在金属铍、钨中的沉积、释放过程及其与材料损伤演化的相关性研究

项目编号： No.11405079

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 赵江涛

作者单位： 兰州大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 氘、氚离子在器壁材料中的沉积和释放直接关系到聚变堆的燃料平衡、材料的性质及反应堆的安全问题，是核材料研究领域的重要课题之一。金属Be、W是国际热核实验堆(ITER)重要的候选器壁材料。文献调研和本团队前期工作都表明束流注入时材料表层动态饱和氘浓度高于离线分析结果，即存在室温下可释放的亚稳态氘组分(如氘分子等)。据此，本课题拟采用氘离子注入材料诱发的D-D核反应以及弹性反冲核探测分析方法，研究氘离子注入金属Be、W时氘的动态沉积浓度，以及停束后氘浓度的变化规律，分析材料表面肿胀、内部气泡、空洞等微观结构与动态饱和氘浓度的相关性，并结合理论模拟得出这些材料中亚稳态氘的束缚和释放机制及其与束/靶的相关性，为聚变堆面向等离子体器壁材料的研发提供一定的科学依据。其中，分析氘浓度和材料损伤随时间的演化过程具有原创性和探索性。本团队拥有自主实验装置，团队成员长期从事该领域工作，为本工作积累了丰富的经验。

中文关键词： 氢同位素；多晶钨；浓度分布；辐照损伤；气泡

英文摘要： The retention and recycling of deuterium/tritium (D/T) in Plasma Facing Material (PFM) are related to the fuel balance and operation safety of future fusion reactor. It is one of important subjects in the research area of nuclear material. In addition, Be

英文关键词： Hydrogen Isotopes；Ploy-Crystalline Tungsten；Concentration Profile；Irradiation Damage；Bubble