湖南大学“岳麓材料青年学者论坛”第281期
题 目：聚变堆材料中的氚输运与去除
报告人：孙飞 教授
地 点：16舍224会议室
时 间：2024年11月25日（周一）下午15:00
主持人：侯捷 教授
邀请人：材料科学与工程学院
报告摘要：
氢同位素氘和氚是未来商业聚变堆的首选燃料。然而，氚作为极其昂贵的放射性元素，其滞留在面向等离子体材料中不仅会导致燃料损失，影响氚的自持，还会引发放射性污染。此外，当滞留的氘和氚以低温气体形式从材料中逸出时，会显著降低等离子体温度，甚至导致等离子体淬灭，从而引发潜在的安全事故。因此，聚变堆的稳定安全运行在很大程度上依赖于材料中的氚滞留量控制。钨是目前面向等离子体壁的首选候选材料，其具有较低的氢同位素滞留率。然而，在14 MeV高能聚变中子轰击、大束流氢/氦等离子体侵蚀以及高温高热负荷等极端聚变服役条件下，钨内部会产生高密度辐照损伤，显著增加氚的滞留量。因此，为确保装置的安全与持续运行，必须利用高效的除氚技术来降低材料中的氚滞留。氢同位素交换通过原子置换可实现固体材料中同位素的浓度再分配，在低温原位无损除氚上有着较大的优势，是未来聚变装置除氚的潜在关键方法之一。本报告中将介绍聚变堆材料中燃料氢同位素的输运行为，并通过实验与模拟相结合，探讨氢同位素交换除氚的机制与应用。
报告人简介：
孙飞，合肥工业大学教授、博士生导师。本科、博士毕业于华中科技大学，曾担任日本静冈大学学术研究员。主要从事核聚变材料、氢同位素行为、等离子体与壁的相互作用、材料计算与模拟等工作。先后主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、中日政府间交流合作项目、日本核聚变研究所共同研究项目、安徽省重大基础研究项目等10余项，作为共同研究员参与日本、美国、欧盟等国家（地区）国际合作项目30余项。近五年，在Nucl. Fusion, J. Nucl. Mater., Nucl. Mater. Energy等本领域知名期刊上发表高水平学术论文40余篇（第一/通讯作者20篇），在国际/国内学术会议上做邀请/口头报告20余次。
