刘 凤，罗广南，李 强，王万景

（中国科学院 等离子体物理研究所，安徽 合肥 230031）

钨在核聚变反应堆中的应用研究

刘 凤，罗广南，李 强，王万景

（中国科学院 等离子体物理研究所，安徽 合肥 230031）

钨（W）是聚变实验堆及示范（DEMO）堆中面向等离子体材料（PFM）的首选。目前国际热核聚变试验堆（ITER）的偏滤器采用钨/铜结构；大型托卡马克如JET、ASDEX-U、WEST均进行了基于W-PFM的材料研发及应用。我国已具备研制类ITER钨/铜偏滤器的能力；成功升级的EAST上偏滤器为等离子体的长脉冲高约束运行提供了有力保障。未来DEMO堆的偏滤器及第一壁设计多基于W-PFM。W-PFM研究必须缓解或消除强流等离子体、高热流及中子辐照损伤问题。合金化/弥散粒子掺杂/纤维增韧是可能改变W-PFM热/力学以及抗辐照性能的有效手段；智能钨合金等亦具有发展前景。

钨材料；面向等离子体材料；聚变堆

0 引言

受控热核聚变通过控制燃料氘-氚粒子聚变反应输出能量，是极具前景的清洁安全能量来源。造福人类的聚变能开发必须实现高密度高温等离子体的稳态运行。面向等离子体材料（Plasma-facingmaterial，PFM）作为高温等离子体外围的第一道屏障，其耐高束流低能等离子体（包括D/T/He粒子）、稳态热流（～10MW/m2）与瞬态热冲击（～GW/m2）、高能14MeV聚变中子辐照的能力是等离子体高参数稳态运行的保证。目前，完全满足要求的PFM并不存在；钨（W）具有高熔点、高热导率、低溅射率、低燃料滞留与低中子活化等优良特性，是折衷选择后最受瞩目的PFM。本文将介绍W-PFM在目前聚变装置中的使用现状、未……