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The effect of hydrogen on the recombination of frenkel pair in tungsten： A theoretical insight

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2017年第6期60卷 80-83页

作者： ShiYao Qin Shuo Jin LiangLiang Niu JianNan Hao HongBo Zhou GuangHong Lu Department of Physics & Beijing Key Laboratory of Advanced Nuclear Materials and Physics Beihang University Bei/ing 100191 China

tungsten (W), with its primary advantages, is considered as the most promising candidate for plasma facing materials (PFMs) for the next generation of fusion devices such as ITER. However, continuous bombardment with 14.1 MeV neutron introduces frenkel defects as the primary damage in W [1]. The frenkel defects, composed of self-interstitial atoms (SIAs) and vacancies, can develop to extended defects such as voids and interstitial clusters, resulting in hardening, swelling and embrittlement of W, thus degrading the properties of W [2]. The recombination of SIAs and vacancies is an effective way to reduce the frenkel defects in bulk W, which enhances the radiation resistance of W based on recent theoretical calculations [3,4]. The moving of the SIA to the vacancy could finish the recombination process through instantaneous or thermally activated way [3]. The instantaneous recombination region is an ellipse with the semi-minor axis of 5.4 ? and semi-major axis of 18 ? according to the molecular dynamics calculation [4].

关键词： frenkel recombination tungsten interstitial insight degrading defects thermally swelling instantaneous

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