从 Frenkel 缺陷复合研究聚变用金属钨辐照损伤的自修复机理

项目名称： 从 Frenkel 缺陷复合研究聚变用金属钨辐照损伤的自修复机理

项目编号： No.11405006

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： 周洪波

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 如何提高材料的抗中子辐照性能是未来核能发展面临的重要挑战。中子辐照将导致材料中产生缺陷，进而引起材料肿胀、硬化和脆化等问题，甚至导致材料失效。目前，通过增强核材料的自修复能力来提高其抗中子辐照性能已成为核材料研究领域的热点之一。Frenkel 缺陷是中子辐照产生的主要缺陷，它的复合对材料辐照损伤的自修复起着关键作用。本项目以聚变用钨基面对等离子体材料为研究对象，综合应用第一原理计算与分子动力学模拟方法，系统研究钨中Frenkel 缺陷的复合行为，考察晶界和杂质（氢/氦、嬗变元素铼/锇）对Frenkel 缺陷复合行为的影响，从 Frenkel 缺陷复合的角度揭示钨辐照损伤的自修复机理，并给出提高钨材料自修复能力的可能途径，以期为研发高性能抗辐照面对等离子体材料提供理论指导和参考依据。

中文关键词： 辐照损伤；钨；Frenkel 缺陷；自修复；计算模拟

英文摘要： Designing nuclear materials that can sustain extreme amounts of neutron radiation damage is an important challenge for future nuclear reactors. During service, irradiation by neutrons produces defects in materials, which can lead to swelling, hardening, a

英文关键词： radiation damage；tungsten；Frenkel pairs；self-healing；modelling