聚變能由于其清潔、安全、高效的特點,成為人類寄予厚望的新能源,被認為是能夠解決我們能源問題的終極手段。聚變反應堆的實現(xiàn)方法之一——磁約束核聚變的科學可行性已經得到了驗證,只是其工程可行性卻面臨著巨大的困難,其中一個難點是反應堆關鍵材料的選取問題。W材料由于具有高熔點、低濺射率、高熱導率等優(yōu)點,被認為是未來核聚變反應堆裝置中面壁材料的首選材料；而且在當今的ITER及EAST等聚變反應堆裝置中,石墨由于其高溫熱穩(wěn)定性,被同W材料一起應用做面壁材料。處于嚴酷工作環(huán)境中的面壁材料在高溫、高通量、高熱負荷粒子流的長時間轟擊后,會不可避免地產生化學、物理濺射,及再沉積,進而在面壁材料的表面形成混合層。這種混合層的形成會對H同位素在面壁材料中的滯留產生一定的影響,從而嚴重影響材料的熱、力學性質；而且H同位素的滯留也會使得反應堆燃料的濃度及反應效率大打折扣,從而嚴重影響聚變反應堆的運行。為此,本論文工作首先研究了H在W-C混合層中的滯留行為；進而,在有H滯留的情況下,從電子結構出發(fā),研究了H對W材料脆性的影響。本論文采用基于密度泛函理論的第一性原理方法進行研究：通過分析H在W材料表面的W-C混合層中與... 

【文章來源】：復旦大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１裂變鏈式反應??

核聚變能由于其清潔、安全、高效的特點，成為未來人類寄予厚望的新能源，??被認為是能夠解決我國能源問題的最終手段。我國核能發(fā)展遵循步走＂戰(zhàn)略，如??圖１．３所示，其中目前全世界運行最多的壓水堆是用來解決我們的現(xiàn)實能源問題的，??而發(fā)展中的快堆則用來解決我們的千年能源問題，未來的聚變反應堆則被期望能夠??解決我們的萬年能源問題。??壓水地?一＞?快堆?一９？聚變堆??圖１．３我閨核能發(fā)展步走”戰(zhàn)略??１．２聚變反應堆的介紹??聚變反應堆需要能夠實現(xiàn)自持核聚變并獲得能量增益，不僅要把等離子體加熱??到足夠高溫度，保證等離子體的密度足夠大，還需要把要求的等離子體溫度和密度??維持足夠長的時間；１９５７年，勞遜把這Ｈ個條件定量地寫成：??７?二?１０ｋｅＶ（￣１０?乂）??Ｃ?１．６＞）??Ｗ?＝?１０＂ｓ／ｃｍ３??送就是著名的勞遜判據(jù)；其中，了為發(fā)生核聚變等離子體的溫度，ｎ為等離子體的密??度，ｒ為高溫等離子體的維持（約束）時間。??要使一定密度的等離子體在高溫條件下維持一段時間，并不是一件容易的事情；??為了把高溫等離子體約束起來實現(xiàn)聚變反應

空室化ａｍｅｒａｓ）、磁（ｍａｇｎｉｔｎｏｉ）、線圈化ａｔｕｓｈｋｏｉ）的前幾個字母；主要組成部件??有真空室、第一壁、環(huán)向場（縱場）磁體、極向場（垂直場）磁體、偏濾器等，如??圖１．５和１．６所示；其中，圖１．５給出的的是托卡馬克裝置的立體圖，而圖１．６給出??的是托卡馬克裝置中各部件沿環(huán)向場方向的橫截面示意圖及其各部件的主要功能。??ｒ棘Ｗ明評??環(huán)向場磁體＜—Ｉ二——＾極向場磁體??■Ｗ??偏濾器??圖１．５巧卡馬克裝置示意國??５??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3266965