贮氚LaNiAl合金中氦泡形成及演变规律的原子模拟研究

贮氚材料是核聚变技术中的关键部分，氚的衰变导致氦问题的出现，通过实验测量评价固氦能力要花数年时间，难以优选贮氚材料。从理论上研究表征材料固氦能力的系统方法来优选性能优异的贮氚材料成了推进核聚变技术应用的关键之一。对材料固氦能力的表征要求弄清氦的释放机理，必须对贮氚材料中氦的扩散聚集和氦泡形成及演变规律进行全面系统的研究。研究表明氦泡在材料的脆化和氦释放过程中起着十分重要的作用，原子模拟是研究氦泡的最佳工具。本项目拟以目前在工程上广泛应用的LaNiAl合金为研究对象，通过对完整晶体、具有表面的晶体和纳米粒子这三种形态的LaNiAl合金中氦原子和氦泡的原子模拟研究，预期得到氦原子的扩散规律，氦原子的迁移、聚集、形核长大成泡的动力学过程和物理机制，氦泡的演变规律，为定量评价LaNiAl合金的固氦能力提供合理判据，对贮氚材料的选取和核聚变能的开发利用具有重要的指导意义。