锆掺杂二氧化铀中氧缺陷扩散机制的密度泛函计算研究

摘要：

应用基于量子力学的密度泛函计算和过渡态搜寻的CI-NEB方法,研究了锆掺杂前后二氧化铀晶格中氧空位和氧间隙本征缺陷的扩散机理,计算了扩散路径和扩散能垒.计算结果表明,锆掺杂使得氧空位缺陷<100>方向的扩散能垒降低了0.40eV,氧间隙交换机制的扩散能垒降低了0.07eV.锆掺杂后,氧空位远低于氧间隙缺陷的扩散能垒.最后分析了扩散过程中氧原子和金属原子之间的键长,说明锆掺杂导致点缺陷扩散能垒降低与晶格畸变密切相关.

关键词： 核燃料 二氧化铀 锆掺杂 氧缺陷 扩散机制

作者: 张瑞谦 肖红星 王欢 张仲 邹宇 展长勇 伍建春

作者单位: 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室,成都610213 四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室,成都610064

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十六届全国核物理大会

会议地点: 成都

会议语种:中文

页码: 667-671

在线出版日期: 2016-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）