钨纳米丝中氦泡的形核与释放机理研究

项目名称： 钨纳米丝中氦泡的形核与释放机理研究

项目编号： No.51371080

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 邓辉球

作者单位： 湖南大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 当今能源危机日益严峻，核聚变能的研究越来越受到人们的重视。钨以高熔点、低溅射刻蚀率和低氚滞留等优良特性而被视为未来聚变反应堆中最可能全面使用的面向等离子体材料(PFM)。实验发现低能氦等离子的辐照将诱导钨表面形成纳米丝状结构，其中含有纳米级的氦泡。钨表面纳米丝状化将改变钨PFM表面的物理和化学性质，可能严重影响未来聚变反应堆的安全稳定运行，因此关于钨纳米丝状结构的形成机理及其对PFM性能的影响是人们十分关心的课题。本项目将以钨纳米丝模型为研究对象，构造高精度的原子间相互作用势函数,改进和发展新的动力学蒙特卡洛模拟方法，系统研究钨纳米丝中氦原子的扩散特性、氦团簇的形核机理、氦泡的融合长大过程以及氦的释放行为，探讨氦对钨纳米丝微观结构的影响，以及钨纳米丝形成、回缩或消失的微观机理。本申请项目对进一步优化钨PFM的微观结构，提出减弱甚至抑制钨基材料表面纳米化的有效对策等方面具有重要指导作用。

中文关键词： 氦泡；钨纳米丝；辐照效应；势函数；聚变堆材料

英文摘要： Energy crisis is increasingly serious and the fusion energy has been paid more attention nowadays. Tungsten has been considered to be a leading candidate of plasma-facing materials (PFMs) in future fusion reactors because of its high melting point, low sp

英文关键词： Helium Bubble；Tungsten Fuzz；Irradiation Effect；Interatomic Potentials；Fusion Reactor Materials