钨空位捕获氢及其解离过程的分子动力学

氢(H)同位素滞留问题是聚变堆第一壁材料设计的关键,而深入理解H在缺陷(如空位)处的非均匀形核长大过程有助于揭示H起泡及滞留的机制.针对第一壁材料钨(W)中空位捕获H及其解离的动力学过程开展研究,通过耦合捕获和解离两过程,构建新物理模型,避免了原单一过程的物理模型需准确记录相应事件首次发生时间的不足,另外新模型可同时提取解离系数和有效捕获半径等动力学参数.通过分子动力学模拟发现新模型能较好地描述W中空位-H复合体对H捕获和解离的动力学过程,根据空位-H复合体随时间的演化曲线,提取了有效捕获半径和解离系数等动力学参数.一方面能为动力学蒙特卡罗和速率理论等长时空尺度方法提供输入参数,另一方面促进了分子动力学的发展,进而实现了以较低计算资源获得更可靠的计算结果.