Using the first-principle method, we investigated the effect of tungsten carbide (WC) surface layers on hydrogen retention in W. The results showed that C is not capable of capturing H atoms efficiently because of Coulomb repulsion between negatively charged C and H atoms in tungsten. Meanwhile, the repulsive force enhances the migration barrier for H to travel through WC layers. The high barrier, therefore, prevents the implanted H from escaping the W matrix. With H implanted continually, more and more H atoms are accumulated in the bulk and diffuse far from the WC layer, which contributes to blister formation in W.
第一原理計算を用いて、タングステン中の水素保持に対する炭化タングステン（WC）表面層の影響を調査した。その結果、タングステン中の負に帯電したC原子とH原子の間のクーロン反発により、CはH原子を効率的に捕捉できないことが示された。一方、この反発力は、HがWC層を透過して移動する際の移動障壁を増大させる。したがって、この高い障壁により、注入されたHがWマトリックスから逃げ出すことが妨げられる。Hが継続的に注入されると、より多くのH原子がバルク内に蓄積し、WC層から遠くへ拡散して、W中のブリスター形成に寄与する。