在核反应装置中钨和钨合金凭借其低溅射腐蚀率,良好的热学性能,比如高熔点、高导热率、低氚滞留率,被认为是目前最有前途的面对等离子体壁的候选材料。然而,面对等离子体材料要承受高束流的氢同位素氘(D)和氚(T)的轰击,导致钨材料表面以及体内产生大量的空洞,带来氢同位素滞留问题；同时,可导致钨表面的起泡问题。另外,聚变反应时,在第一壁材料内产生的杂质和空位等缺陷会成为俘获氢的不饱和陷阱,从而易于形成团簇；这不但加重氚滞留问题,而且随着团簇的生长和扩张,第一壁材料原子核团簇会进入等离子区,污染等离子体,降低聚变效率。本文的前两章分别重点综述了文章的研究背景以及基本的研究原理；然后,三、四章则主要汇报了研究成果及分析讨论,内容安排如下：第三章重点研究了分子动力学方法对不同角度入射的低能氢粒子(0.5-50.0eV)与钨表面的相互作用的模拟结果。研究发现,当氢粒子垂直入射,能量为0.5-20.0eV时,粒子滞留在钨内部的概率急速增加,在模拟能量整个区间内,发生反射过程的概率逐渐减少但始终占主导。改变入射粒子的入射角度,滞留概率在某些能量范围内虽有所增加,但氢原子被反射现象仍然占主导。通过进一步观察粒子的入射深度和能量变化推断出粒子在钨块中的能量传递方向。这些结果对理解聚变反应中,钨材料的选用优势和化学腐蚀以及氢或氢同位素滞留有重大意义。此外,在所研究的能量范围内,分子动力学方法模拟结果与以二体理论为基础的TRIM程序的氢与钨模拟结果之间有明显差异,这说明,传统的二体碰撞理论不能很好的描述低能碰撞问题。第四章汇报了低能氢以及其同位素原子与钨(001)表面相互作用的分子动力学研究,深入探讨了氢原子的同位素效应。研究结果表明：粒子的反射概率主要依赖入射角度和入射能量,并且在一定的角度范围内,产生了沟道效应。通过分析氢及其同位素能量沉积规律得到：入射原子质量越大,越容易停留在钨块内；衬底自身的温度对结果也有较大的影响；原子质量,原子入射角度和能量都会对入射粒子的能量传递过程造成一定影响。