托卡马克等离子体与钨材料相互作用的分子动力学模拟

聚变堆材料研究是一项极具挑战性和紧迫性的研究课题。钨(W)材料作为将来聚变堆的面对等离子体材料(PFM)已经比较明确，国家大科学工程EAST托卡马克和建设中的国际热核实验堆 ITER对强辐照条件下W材料相关数据的需求非常紧迫，世界聚变界正在大力开展相关研究。围绕EAST和ITER中重要的PFM研究课题，本项目拟采用原子层次的分子动力学计算方法和BOP、MEAM和TB等势函数，研究H、He和W材料相互作用的物理机制以及在等离子体辐照下W材料的结构与性能的变化规律及其机制。内容包括：H-W二元系统的相互作用；C-H-W三元系统的相互作用；W中He泡的形成和长大机理及对H滞留的影响。与相关的实验室和托卡马克实验相结合，本项目将研究W材料在聚变堆中应用的物理基础，解释相关的W材料的实验结果，并对材料的服役行为做出预测。为EAST、ITER及未来聚变堆PFM的设计、制备和应用提供理论指导和参考依据。