近日，我校吳玉程教授團隊在聚變堆材料氫同位素輸運領域取得最新進展。相關研究成果“Mechanism of hydrogen isotope exchange for tritium removal in plasma-facing materials: a multi-scale investigation”發(fā)表在核聚變領域著名期刊《Nuclear Fusion》上。
未來聚變堆材料將面臨著燃料氫同位素（氘、氚）的滲透與滯留問題，氫同位素交換可有效去除材料中的滯留氚，對聚變堆的安全穩(wěn)定運行起到重要作用。我校孫飛教授和碩士生郝鋮等基于多尺度方法研究了氫同位素的交換行為，研究發(fā)現氫同位素交換將受到三種效應的協同驅動：競爭性重捕獲、碰撞、置換。將氫同位素交換與傳統熱解吸法相組合可以顯著降低所需的氫去除溫度，并增強去除速率。該成果為理解和設計未來聚變堆材料中的除氚工藝提供了理論依據。
本項工作是在中國工程物理研究院材料研究所、中國科學院等離子體物理研究所、西安交通大學、日本靜岡大學的合作下共同完成。我校羅來馬教授、等離子體所周海山研究員為論文共同通訊作者。該工作獲得國家磁約束核聚變能發(fā)展研究專項（2022YFE03200400）、國家自然科學基金（12105069、12305192、12222510），以及日本學術振興會Kakenhi項目（20H01885）的支持。
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