目前人类社会面临能源紧缺和环境污染两大问题,因此需要研究一种新型、清洁、可持续的能源。核聚变能源由于H原料存储丰富、使用无污染而引起了人们广泛的关注。但是核聚变反应发生在极高的温度下(大约几千万摄氏度)并且产生更高的温度和高能粒子,因此需要特殊的容器来承载并控制核聚变的发生。国际热核聚变反应堆(ITER)是一个旨在验证核聚变在技术和科学上可行的大型科学实验。ITER利用托卡马克装置通过产生磁场控制等离子体从而实现核聚变反应的发生。在等离子体里有各种各样的高能粒子,比如中子、氢离子及其同位素、氦离子等。这些粒子可能会从等离子体中逃脱并撞击到第一壁材料上,因此第一壁材料需要有很好的热力学性能。钨和钨基材料由于高熔点、高热导率、低溅射率和低滞留率被选为第一壁材料。但钨也不是完美的第一壁材料,被溅射出的钨原子进入等离子体而对等离子体造成灾难性的影响,因此研究钨材料的溅射问题是很有必要的。在本文中,我们采用紧束缚势分子动力学程序模拟研究钨材料(110)表面辐照导致的原子溅射问题以及钨材料内微孔演化的问题。本文共分为四章内容。第一章主要介绍了第一壁辐照材料的研究背景,讲述了第一壁材料的选取,以及钨材料的优势和在服役过程中可能遇到的问题,并且提出了关于第一壁辐照钨材料目前还亟待解决和研究的问题。在第二章中,介绍了我们在本研究中使用的主要理论方法,包括分子动力学的基本理论,紧束缚势模型简介以及VASP软件包的简要介绍。第三章是本篇研究工作的主体内容,详细地介绍了我们对钨(110)表面进行辐照溅射理论研究的过程和结果。我们采用紧束缚势分子动力学方法研究了当高能粒子轰击第一壁材料时溅射粒子是如何产生的。我们的计算表明辐照导致的溅射既跟初级撞出粒子(PKA)的动能有关又跟PKA的入射角度有关。另外,我们还发现表面本身含有间隙的材料会增加溅射原子的产生,而表面本身含有空位的材料则会减少溅射原子的产生。根据模拟结果,我们认为预先在钨材料中埋设空位缺陷并且将PKA的入射角度控制在45-65。可以减轻材料的溅射损伤。第四章中,我们研究了钨材料内微孔的有关行为,用紧束缚势分子动力学程序模拟计算了距离钨(110)面一定距离内微孔的稳定存在形式,计算表明微孔的形状会影响微孔的稳定性,形状越接近球形的微孔相对越更稳定。接着我们研究了微孔和间隙原子间的相互作用。首先研究单个间隙原子和微孔的相互作用,发现微孔对附近的间隙原子有明显的吸引力,因此处在微孔附近的间隙原子会首先运动到它附近靠近微孔方向的格点位置,而原格点位的原子则被挤到下一个靠近微孔的格点位置,这样运动直至微孔边缘的一个空的格点被填补,且结微孔对附近原子的吸引范围大概在距离微孔边缘2个钨原子层左右,距离微孔大于2个原子层的间隙原子不受微孔的影响；其次我们还研究了多个间隙原子共存条件下微孔对间隙原子的作用,发现多个间隙原子共存时会相互影响而增大微孔对间隙原子的吸引范围。