鎢面向等離子體材料

受控熱核聚變能的利用是公認的有望解決人類未來能源需求的主要途徑，材料問題是決定聚變能能否開發成功的關鍵之一，其中包括“面向等離子體材料” （PFM）。在遠離等離子體或邊緣等離子體能量不高的情況下一般使用鎢作為面向等離子體材料。鎢材料是在核聚變反應裝置中直接面對等離子體的第一壁、偏濾器及限制器的裝甲材料。鎢面向等離子體材料的主要功能是：有效控制進入等離子體的雜質；有效移走輻射到材料表面的熱；保護非正常停堆時其他部件免受等離子體轟擊而損壞。鎢面向等離子體材料關係到等離子體的穩定性及第一壁結構材料和元件的安全。

在聚變反應過程中，鎢面向等離子體材料受到高熱流等離子體的強烈輻照，同時也受到逃逸出來的各種粒子的轟擊，處於極其惡劣的工作條件下；尤其在發生等離子體破裂和垂直位移事件時，這種輻照和衝擊更為嚴重。這就要求鎢面向等離子體材料在以下幾方面都應具有良好的性能：首先，PFM要有良好的導熱性、抗熱衝擊性能和高熔點；其次，PFM應有低的濺射產額，即由物理濺射、化學濺射和輻照增強昇華所產生的雜質的數量要低；第三，氫(氘、氚)再迴圈作用低，即氫(氘、氚)應具有較低 的吸放氣性；第四，PFM應當是低活性材料。

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