核能是解决能源问题的一种理想的替代能源。在核能的利用中,材料中的氦效应是一个至关重要的问题。材料中引入氦(He)的途径主要有：贮氚材料中的氚通过p衰变而产生氦(3He)；材料内部不断通过α衰变产生高能α粒子(4He)；聚变反应堆第一壁材料表面不断受到氘、氚等离子体中聚变产物的轰击而产生He原子；裂变反应堆和聚变反应堆中产生的中子与结构材料发生(n,α)核反应而产生氦(4He)等。材料中产生的氦,由于其特殊的满壳层电子结构而不溶于基体材料,氦的聚集会对材料本身的宏观物理性能和力学系能产生影响,即核脆。因而,弄清楚He原子在材料中与各种缺陷的微观作用机理,对于核能工业和材料工业都是很有必要的。金属钯(Pd)是一种固氦能力很强的单质,其氚化物也是一种重要的贮氚材料,因而我们选取钯及其氚化物作为研究对象。本文应用第一性原理密度泛函理论和平面波赝势方法,利用VASP程序软件包系统地研究了金属Pd及其氚化物中的氦行为。计算结果如下：(1)计算了Pd中间隙位置He原子的稳定性、氦原子的迁移情况以及氦-空位小团簇(HemVn)的稳定性。结果表明：Pd中空位有很强的捕获He原子的能力；He在Pd中间隙位置的稳定情况依次是空位、八面体间隙、四面体间隙；间隙氦原子不能直接在邻近的八面体间隙之间迁移,只能先通过四面体间隙位置,再达到八面体间隙位置,即迁移路径为O-T-O；HemVn团簇形成能随着He原子浓度的增加而增加,而且没有空位的He团簇比有空位的He团簇形成能高,空位使得He更容易形成团；HemVn团簇的结合能很大程度上依赖于团簇中的He对空位的比例(He／V)而不是团簇本身的大小,当He／V的比例约等于1的时候,是团簇中最稳定的构型；HemVn团会通过发射出He原子或者空位来改变自身的氦与空位的比例从而到达稳定,稳定后的离解能大约为2.5 eV,当He／V比例小于1时,会发射空位,从而使He／V比例增加,当He／V比例大于1时,会发射出现氦原子和自间隙原子,从而使团中He／V比例降低。(2)计算了Pd中氢(H)、H-He对的稳定性情况,及Pd氚化物中氦行为,并对比分析了Pd及其氚化物中不同的氦行为。结果表明：H在Pd中间隙位置的稳定情况和He很不一样,其稳定性位置依次是八面体间隙、四面体间隙、空位；当H和He原子同时存在于Pd中相邻的八面体间隙位置时,形成一种稳定的Hocta-Heocta对；H和He原子同时位于Pd中单空位的最近邻处时,He原子易被空位捕获,H原子依然位于原来的八面体间隙为形成稳定的Hocta-Hesub对；钯氚化物中氦原子的聚集容易导致局部的晶格扭曲,相比Pd中He而言,其氚化物中更有利于He小团簇聚集。