發(fā)布時間：2022-08-23 20:47

　　核聚變被公認為是解決未來能源短缺問題的終極方案之一。由于鎢具有熔點高、熱導性好、濺射率低等優(yōu)點,因此它被廣泛地認為是最具潛力的面向等離子體材料和第一壁材料的候選材料,它被考慮用在國際熱核聚變實驗堆（ITER）、中國聚變工程示范堆（CFETR）等聚變反應堆中。在聚變反應堆中,鎢會受到強流低能的氫氦粒子流的作用。當氫氦粒子進入鎢中,不可避免地會對鎢的性能造成不利影響,若大量的氫氦粒子在鎢中聚集形成氫泡或氦泡這將嚴重縮短鎢在聚變堆中的服役壽命。當氫氦粒子在鎢的面向等離子體的一面聚集會造成鎢表面的起泡或“長毛”,將雜質(zhì)引入到聚變等離子體中,對聚變堆的穩(wěn)定運行造成嚴重影響。聚變堆中還存在大量的高能聚變中子,在高能聚變中子的轟擊下,鎢中會形成大量的空位和自間隙原子。因此,研究清楚鎢中氫氦的行為、氫氦與鎢中空位的相互作用和氫氦與鎢中自間隙原子間的相互作用對鎢基面向等離子體材料的發(fā)展是非常重要的。在鎢中摻入適當?shù)暮辖鹪夭坏軌蚋纳奇u的機械性能,而且它們也能夠成為氫氦的聚集中心,從而把鎢中氫氦輸運到一個合適的地方沉積,這樣就可以延長鎢在聚變堆的服役壽命。本文通過基于密度泛函理論的第一性原理計算方法研究... 

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文工作的意義
    1.4 本章小結(jié)
第2章 研究理論基礎和方法
    2.1 第一性原理簡介
        2.1.1 多粒子體系薛定諤方程
        2.1.2 波恩-奧本海默近似
        2.1.3 哈特-�？私�
        2.1.4 密度泛函理論
        2.1.5 交換關聯(lián)函數(shù)
        2.1.6 自洽計算
        2.1.7 平面波贗勢
        2.1.8 Bloch定理
        2.1.9 正交平面波方法
        2.1.10 贗勢方法
    2.2 CASTEP簡介
    2.3 本章小結(jié)
第3章 氫氦在鎢中的行為研究
    3.1 氫氦在鎢中的行為及影響
        3.1.1 計算模型
        3.1.2 計算方法
        3.1.3 計算結(jié)果與討論
    3.2 鎢中氫泡和氦泡的形核機理
        3.2.1 計算模型及方法
        3.2.2 計算結(jié)果和討論
    3.3 本章小結(jié)
第4章 鉻釩摻雜對鎢的性能的影響的第一性原理研究
    4.1 計算模型和方法
    4.2 計算結(jié)果及討論
        4.2.1 鉻釩在鎢中的穩(wěn)定性
        4.2.2 鉻釩摻雜鎢鎢的機械性能影響
        4.2.3 鉻釩對鎢中氫氦的影響
        4.2.4 鎢中鉻釩與空位對氫氦吸引作用的比較
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3678454