氚增殖材料的高效产氚是实现聚变堆氚自持的保障。在服役期间，氚增殖材料会面临严苛的辐照环境，包括中子辐照，高能粒子辐照，γ射线辐照等。对于固态氚增殖材料，辐照会在其内部产生大量的缺陷，对材料微观结构产生损伤，影响增殖剂的热力学性能，进而影响聚变堆产氚包层的稳定运行和氚回收。

课题组针对CFETR水冷固态包层采用的Li2TiO3增殖剂，采用2MeV的氦离子辐照和多途径表征分析，研究了微观结构损伤和力学性能变化，并根据硬度理论将损伤类型与纳米压痕硬度建立了联系，阐明了辐照损伤影响力学性能的机制，为评估增殖剂辐照稳定性提供了参考方法，为材料优化提供了指导。课题组还在中子辐照产氚方面开展了系统研究，分析了CFETR首选固态氚增殖材料以及新型氚增殖材料的中子辐照释氚行为，获得了氚释放与滞留特性参数，揭示了影响氚释放的关键因素，为氚的高效回收提供指导性建议；并且细致评估了国内各主要生产单位的氚增殖材料释氚性能，为氚增殖材料的选择提供建议。课题组也针对辐照和长期高温服役条件下的热传导行为开展研究，获得了相应的热传导数据，为聚变堆包层设计提供支持；并且对未来百吨级氚增殖材料的保存问题开展了深入研究，提出了保存建议。

课题组多年来对固态氚增殖材料的相关研究，是以未来聚变堆应用中所涉及的服役环境为驱动，涉及辐照对热力学性能的影响、中子辐照产氚及释放行为、长期高温服役的稳定性等，为聚变堆包层设计和氚增殖材料优化提供了重要参考。