近日，中心科研团队在聚变堆材料氢同位素输运领域取得最新进展。相关研究成果“Mechanism of hydrogen isotope exchange for tritium removal in plasma-facing materials: a multi-scale investigation”发表在核聚变领域著名期刊《Nuclear Fusion》上。

未来聚变堆材料将面临着燃料氢同位素（氘、氚）的渗透与滞留问题，氢同位素交换可有效去除材料中的滞留氚，对聚变堆的安全稳定运行起到重要作用。我校孙飞教授和硕士生郝铖等基于多尺度方法研究了氢同位素的交换行为，研究发现氢同位素交换将受到三种效应的协同驱动：竞争性重捕获、碰撞、置换。将氢同位素交换与传统热解吸法相组合可以显著降低所需的氢去除温度，并增强去除速率。该成果为理解和设计未来聚变堆材料中的除氚工艺提供了理论依据。

本项工作是在中国工程物理研究院材料研究所、中国科学院等离子体物理研究所、西安交通大学、日本静冈大学的合作下共同完成。中心罗来马教授、等离子体所周海山研究员为论文共同通讯作者。该工作获得国家磁约束核聚变能发展研究专项（2022YFE03200400）、国家自然科学基金（12105069、12305192、12222510），以及日本学术振兴会Kakenhi项目（20H01885）的支持。

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ad280b