《電漿輻照下鎢材料表面納米絲行為機制研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由王萬景擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電漿輻照下鎢材料表面納米絲行為機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王萬景
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鎢以其優異的綜合性能被認為是最有可能全面使用的聚變堆面對電漿材料，然而鎢材料在高通量He粒子流輻照下表面會生成一層納米尺寸的金屬絲（鎢納米絲），影響材料使用壽命和聚變裝置的穩定運行，這是目前聚變界遇到的一個新的令人頭疼的問題。本項目將針對此問題，以實驗室平台實驗為主，以相應的計算模擬工作為輔，同時緊密依託EAST托卡馬克裝置，系統研究鎢表面納米絲化行為機制，探討降低鎢納米絲對托卡馬克裝置運行危害的方法。擬解決的關鍵科學問題有：1）通過實驗室輻照實驗並結合原子尺度的計算模擬工作，明確鎢納米絲的生成條件和過程及其內在機理；2）研究鎢納米絲在實驗室和托卡馬克裝置實況條件下的粒子輻照效應以及鎢納米絲的熱輻照回縮消失現象，對比其異同，揭示本質。通過全面而深入的研究，為鎢材料在聚變裝置中的實際套用提供堅實的科學依據。
結題摘要
鎢以其優異的綜合性能被認為是最有可能全面使用的聚變堆面對電漿材料，然而鎢材料在高通量He粒子流輻照下表面會生成一層納米尺寸的金屬絲（鎢納米絲），影響材料使用壽命和聚變裝置的穩定運行，這是目前聚變界遇到的一個新的令人頭疼的問題。本項目將針對此問題，主要開展了如下研究：1）高通量He電漿輻照下ITER級鎢、高性能鎢和TZM等面對電漿材料的表面納米絲化行為，對比其異同，揭示本質；2）高通量D電漿輻照下ITER級鎢和納米晶鎢的表面形貌變化及D滯留解吸情況。通過實驗室輻照實驗和計算機模擬相結合，探討了He/D在W中的滯留、擴散、積聚、起泡和破裂行為，同時深入的討論了這些行為和W表面納米絲行為的關係。本課題的實施對於了解W材料與He/D電漿的相互作用、評價和模擬邊界電漿有著重要的意義。
