輻照損傷與氚育種材料性能的密切關聯(lián)性得到證實

圖1 被氦離子輻照的Li2tio3不同區(qū)域的拉曼光譜

嚴重的輻照環(huán)境會對材料的微觀結構帶來破壞，影響聚變反應堆的穩(wěn)定運行和氚的回收。因此，利用氚孕育材料高效生產(chǎn)氚是實現(xiàn)聚變反應堆氚自給的保證。

中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院齊強研究員領導的研究人員對固體氚孕育材料中輻照誘導微觀結構變化的機制以及對力學、氚釋放和熱性能的影響進行了一系列研究，為評價材料的輻照穩(wěn)定性提供了參考方法，并為材料優(yōu)化提供了指導。

研究人員采用2MeV氦離子輻照Li2TiO3這種氚孕育材料。通過多路徑表征研究了微觀結構和機械性能的變化。

基于硬度理論，建立了損傷類型與納米壓痕硬度之間的相關性，闡明了輻照損傷對力學性能的作用機制。

對中國聚變工程試驗堆所青睞的候選和先進氚孕育材料的氚釋放性能進行了系統(tǒng)研究，為氚孕育材料的選擇提供建議。

此前，研究人員研究了其氚釋放行為。氚釋放和保留的特征參數(shù)揭示了氚釋放的關鍵影響。

對于未來聚變反應堆中使用的數(shù)百噸的氚孕育材料的保存，他們也給出了建議。在輻照和長期高溫使用條件下的熱性能研究中，獲得了相應的熱數(shù)據(jù)，為聚變反應堆中毯子的設計提供了支持。

QI團隊多年來一直關注氚孕育材料，他們的研究涉及輻照對熱和機械性能的影響、中子輻照氚孕育器的氚釋放行為、長期高溫服役的穩(wěn)定性。他們?yōu)榫圩兎磻烟鹤拥脑O計和氚增殖器材料的優(yōu)化提供了參考。