發(fā)布時(shí)間：2022-01-09 04:53

　　金屬鎢（W）及其合金由于具有高熔點(diǎn)、高導(dǎo)熱性、高溫高強(qiáng)度、低熱膨脹系數(shù)、低濺射率、低蒸氣壓和低氚滯留等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有前景的面向等離子體材料（Plasma facing materials,PFMs）之一。W金屬材料作為PFMs,需要經(jīng)受高流量的高能粒子流輻照,進(jìn)而承受很高的熱負(fù)荷,這對(duì)材料的組織結(jié)構(gòu)、缺陷形成等產(chǎn)生重要影響。另一方面,由于H離子是高溫核聚變等離子體的主要成分,因此高能粒子流的成分主要是H離子,故H雜質(zhì)容易進(jìn)入金屬W晶格并影響材料的服役壽命�；谏鲜鲈�,研究高溫及高輻照條件下金屬W材料的熱力學(xué)性能,具有重要的實(shí)踐意義。本論文中,我們首先應(yīng)用第一性原理分子動(dòng)力學(xué)方法,模擬研究了W晶格的輻照損傷和W晶格中輻照粒子的熱力學(xué)行為。模擬了低能氫粒子（LoE-H）（52 eV）和高能氫粒子（HiE-H）（5.2 keV）對(duì)W表面的輻照行為,并將結(jié)果與低能碳（LoE-C）（56 eV）的輻照進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn),由于C原子與W晶格之間的相互作用強(qiáng)得多,因此,輻照過(guò)程中W晶格吸收LoE-C的能量比吸收LoE-H的能量快很多,這些能量激發(fā)了表面C原子使得其具有很高的動(dòng)能,進(jìn)而C原子輻照... 

【文章來(lái)源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

核聚變反應(yīng)示意圖

氫雜質(zhì)在金屬鎢中的熱力學(xué)行為研究從而實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)[12]；磁約束核聚變是利用具有特殊形態(tài)的磁場(chǎng)把高子體約束在有限的體積內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)受控核聚變的點(diǎn)火條件，從而實(shí)現(xiàn)可聚變反應(yīng)[12]。其中，磁約束被認(rèn)為是最有可能約束反應(yīng)堆內(nèi)部的高溫等的途徑[13]。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，國(guó)際磁約束可控核聚變研究取得了顯著的進(jìn)展，一同類型的托卡馬克裝置（美國(guó)的 TFTR、歐共體的 JET、日本的 JT-60U 等建成并投入運(yùn)行。1991 年在歐洲共同體聯(lián)合環(huán) JET 裝置上進(jìn)行的 D-T 核應(yīng)首次實(shí)現(xiàn)可控放電，獲得 3.4 MJ 的聚變能，且聚變功率達(dá)到 1.7 MW[1，在美國(guó)的 TFTR 裝置上進(jìn)行的 D-T 放電實(shí)驗(yàn)獲得 6.5 M J 的聚變能，且功率高達(dá) 10.7 MW[15]。在 1998 年，日本研究員在 JT-60U 托卡馬克裝置的氘氚核聚變反應(yīng)的等效能量增益因子達(dá)到 1.25[14]，發(fā)電效率得到顯著這些研究證明，可控核聚變反應(yīng)通過(guò)托卡馬克裝置進(jìn)行是可行的。目前，磁場(chǎng)約束高溫等離子體的托卡馬克（Tokamak）被認(rèn)為是最有希可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)的裝置[16]，如圖 1-2 所示。

絕熱于原子核的運(yùn)動(dòng)。基于這一特性，玻恩和奧本海恩—奧本海默（Born-Oppenheimer）近似，將上述多運(yùn)動(dòng)和原子核的運(yùn)動(dòng)：處理電子運(yùn)動(dòng)時(shí)假定原子核固理原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)不考慮電子的特定分布。具體的做法況下，將原子核對(duì)電子的作用當(dāng)成是外場(chǎng)，該外場(chǎng)是子體系問(wèn)題。能量本征方程為：( ) ( )n n nH E r r 表電子的能量本征函數(shù)，哈密頓算符 H為：2 22'( )2e N ii i i iieH Vm iri i'rr r 似合理地避開(kāi)了原子核與電子之間耦合的復(fù)雜問(wèn)題度泛函理論的單電子近似

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]第一性原理對(duì)Ni-P體系的熱力學(xué)和力學(xué)性質(zhì)研究[D]. 趙冬冬.中南大學(xué) 2012
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