核聚变堆用钨及钨合金辐照损伤研究进展

摘要：

随着人们对能源的需求持续迅速增长,化石燃料等传统能源在可预见的未来即将枯竭,并带来严峻的环境问题.轻原子核核聚变反应产生的聚变能是解决人类能源问题的重要潜在途径.近年来对聚变堆的研究取得了显著进展,随之而来的材料问题逐渐成为一个现实难题,这是由于反应堆中的材料将面临苛刻的工作环境.钨(W)具有高熔点、高导热率、高密度、低的热膨胀系数、低蒸气压、低氚滞留、低溅射产额和高自溅射阀值等优异性能.被认为是今后核聚变装置最有前途的面对等离子体第一壁材料,但钨及钨合金由于脆性问题在未来聚变装置中的应用也面临着巨大的挑战,其中辐照缺陷的产生往往导致材料脆化,缩短部件服役寿命.这些缺陷还会与珍贵的聚变燃料(如氚)产生相互作用,导致严重的滞留和渗透问题.因此,研究钨及钨基材料的辐照损伤就显得非常有必要,通过材料成分/结构/组织的设计来延缓辐照缺陷的产生将具有非常重要的意义.本文对商用钨材料及先进钨合金材料(超细晶钨、W-Ta合金、弥散增强钨)的辐照损伤现状及最新研究进展进行了综合评述.

关键词：钨、核聚变堆、辐照损伤、面对等离子体材料

所属期刊栏目：39

分类号：TL627;TG146.4+11(受控热核反应（聚变反应理论及实验装置）)

资助基金：国际热核聚变实验堆ITER计划专项2014GB121001,2010GB109004;中央高校基本科研业务费专项资金2012HGQC0032资助

在线出版日期：2016-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1139-1147