Although W fuzz is formed in the divertor region of the fusion reactor, no theory may clearly explain the W fuzz growth mechanism. In this study, we observe the growth process of W fuzz over W crystal under ITER-relevant He ion irradiations. We propose the tensile stress-driven cracking of nano-structured fuzz during the initial growth of W fuzz. We demonstrate that the existence of tensile stress is due to the swelling of He nano-bubbles in the fuzz. After this cracking, the W fuzz breaks away from the planar network and grows over the W surface, where the micro-stress in the W surface layer acts as the driving force.
Wフズは核融合炉のダイバータ領域で形成されるが、Wフズの成長機構を明確に説明する理論はないかもしれない。本研究では、ITER関連のHeイオン照射下でのW結晶上のWフズの成長過程を観察する。我々は、Wフズの初期成長中のナノ構造フズの引張応力駆動型クラッキングを提案する。我々は、引張応力の存在がフズ中のHeナノバブルの膨張によるものであることを実証する。このクラッキングの後、Wフズは平面ネットワークから離脱し、W表面上で成長する。ここで、W表面層の微視的応力が駆動力として作用する。