嬗变元素Re、Os对聚变装置面向等离子体钨材料性能的影响

钨(W)由于具有高熔点、高密度、低热膨胀系数、低氚滞留、低溅射产额等优异性能,被认为是最有潜力的聚变装置面向等离子体材料.氘氚聚变反应产生的14 MeV中子会导致W中嬗变元素铼(Re)、锇(Os)的产生,随着服役时间的延长,嬗变元素不断累积.这两种嬗变元素的产生势必会影响到W材料的微观组织结构,进而对W材料的性能产生影响.本文全面介绍了W嬗变元素Re、Os对聚变装置面向等离子体W材料的关键服役性能的影响,包括对力学性能、抗辐照性能、热学性能以及钨中氢同位素输运行为的影响.结果表明,W嬗变元素Re、Os能对W材料的性能造成较大的改变,但目前相关的研究都不够系统化,未来还需进行更为系统的研究来全面地对中子辐照条件下聚变装置面向等离子体W材料的性能进行评估.     

钨中自间隙原子团簇扩散行为的分子动力学模拟

钨被视为未来聚变堆中最有可能全面使用的面对等离子体材料.而在未来聚变堆真实环境下,氘氚聚变反应产生的14 MeV高能中子辐照将在材料中产生严重的原子离位损伤和各种缺陷积累.其中自间隙原子(SIA)及其团簇是中子辐照损伤中最常见的缺陷种类.本文采用分子动力学模拟系统研究钨中1/2<111>和<100>SIA团簇的稳定结构...     

液态锂铅与阻氚涂层材料相容性的研究进展

在聚变堆液态锂铅包层设计中，结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能：(1)高阻氢渗透因子，能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全；(2)较高的耐腐蚀性能，以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚涂层与锂铅直接接触会发生腐蚀，产生缺陷(如腐蚀坑等),影响涂层结构稳定性和阻氢渗透效率，进而直接影响涂层的服役寿命。本文重点综述了液态锂铅与阻氚涂层的相容性以及液态锂铅腐蚀对阻氚涂层阻氢性能影响的相关研究进展。已有的研究显示，Cr₂O₃-Er₂O₃-ZrO₂涂层、铝基涂层等在静止液态锂铅环境中均展现了良好的相容性和稳定的阻氢性能。本文还指出了目前相关研究存在的共性问题及未来可能的研究发展趋势。相关领域还需进行更为全面、系统的研究，为未来聚变增殖包层中阻氚涂层的服役寿命评估提供支撑。