李小椿，潘新东,2，周海山,*，罗广南,2

(1.中国科学院 等离子体物理研究所，安徽 合肥 230031；2.中国科学技术大学，安徽 合肥 230026)

核聚变能因其对环境友好和不产生放射性废料的高安全性等优势成为一种清洁的安全能源，其燃料——氘在海水中几乎取之不尽、用之不竭，是解决能源危机最有效的方法之一。然而，可控热核聚变技术现在还处于一个相当不成熟的阶段。因为库仑排斥作用使核聚变反应非常困难，须使反应气体电离成为等离子体并加热至极端的高温。当前一般使用磁约束热核聚变的方法，托卡马克装置是迄今为止最有发展前途的磁约束热核聚变装置[1-2]。国际上已启动国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划[3-4]，为将来进一步发展聚变反应堆奠定基础。中国也正在进行聚变试验堆(CFETR)的工程设计[5-7]。

聚变能源应用的最终实现除要解决可控热核聚变这一物理问题外，在很大程度上取决于可控热核聚变装置托卡马克以及未来反应堆中关键材料问题的解决。核能界公认聚变堆材料是开发核聚变能的最关键技术之一，其中面向等离子体材料(PFM)的选择尤为关键[8]。在聚变堆严酷的工况环境下，PFM受三重辐照：等离子体辐照、热辐照、中子辐照。高能聚变中子辐照导致PFM中产生大量缺陷，这些缺陷的迁移和聚集会引起材料的肿胀和变形，从而严重影响材料的力学性能，降低部件的使用寿命，最终必将导致材料在服役条件下的失效。如此极端的服役条件对PFM的开发提出了巨大的挑战[9]。……