乔 丽，张学希，2，贺 冉，张 弘，王 鹏

(1.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，甘肃兰州 730000;2.兰州大学核科学与技术学院，甘肃兰州 730000)

1 前 言

托卡马克中，第一壁材料与等离子体之间的相互作用研究，对实现国际热核聚变堆(ITER)、中国磁约束聚变能研究装置(CFETR)以及将来商用堆的高参数稳态运行至关重要[1-5]。随着托卡马克装置及其参数的不断改进和提升，用作其第一壁的材料也在不断更新。目前为止，钨是作为第一壁材料的研究热点，而低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢因其拥有较好的抗中子辐照性能和相比于钨第一壁材料的较大经济技术优势，是聚变装置主腔室面对等离子体的主要候选材料之一[6-10]。由于直接面向等离子体环境，第一壁材料中会滞留大量氚(T)燃料，从而增加了反应堆的燃料成本，并带来安全隐患，因此了解第一壁材料的燃料滞留特性对于核聚变装置的安全稳定运行起到重要作用[11-13]。当用作第一壁材料时，RAFM 钢材料将受到入射粒子的强通量和热负荷作用。这种情况下，入射粒子将不可避免地从RAFM 钢中刻蚀出其内包含的铁(Fe，RAFM 钢中主要成分)、铬(Cr，在RAFM 钢中约占10 at.%)及钨(W，RAFM 钢中的高原子分数复合材料)等原子，之后入射粒子与刻蚀出的原子将再沉积在RAFM 钢附近表面，这些次生涂层将进一步受到燃料等离子体的作用[13-15]。

目前，国内关于RAFM 钢的研究，主要集中在其作为结构材料时氘(D)或T 在其中的扩散渗透研究[16-18]，国外的研究则将重点放在关于氢(H)或D 与RAFM 钢的相互作用理解上[6-8]，而针对RAFM 钢用作第一壁材料时的再沉积涂层行为研究还未开展。……