亚化学计量比钚碳化物和氮化物理论研究

发布时间：2024-11-02 10:20

　　快中子反应堆与热中子反应堆比较,有节能、环保、安全等优点。用于快中子反应堆的碳化物燃料和氮化物燃料与已有的氧化物燃料相比,有着良好的导热性,钠冷却剂相容性,较高的中子增殖率等优点,是一种非常有潜力的核反应堆燃料。作为其重要组成部分的单碳化钚PuC1-x和单氮化钚PuN,其化学计量比行为应该被深入研究。但是,已有的实验报道相对较早,当时实验条件有限,且部分数据还存在不确定性。由于钚的毒性与放射性,开展钚的相关实验受到极大的限制,难以依靠大量的可重复实验获取准确的材料数据。另外,已有的理论研究都着重于正化学计量比的单碳化钚PuC1-x和单氮化钚PuN,亚化学计量比行为的理论研究相对滞后。因此,我们开展了单碳化钚PuC1-x和单氮化钚PuN的亚化学计量比行为的理论研究。首先,我们用无序固溶体建模特殊准随机结构的方法对不同化学计量比的单碳化钚PuC1-x进行建模,其化学计量比范围包含了已报道的实验范围。然后通过密度泛函理论计算了不同化学计量比的单碳化钚PuC1-x的基态能量与基态体积。将基态体积转化为对应的晶格常数,晶格常数与实验符合较好。计算不同化学计量比的单碳化钚PuC1-x的形成焓,得出了...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

?亚化学计量比钚碳化物和氮化物理论研宄???释放２００亿电子伏特的热，这些热可以被用作蒸汽发电。考虑到Ｕ－２３５的稀缺性，而且??从铀同位素中分离出Ｕ－２３５需要大量的能量。因此，将增殖性材料Ｕ－２３８和Ｔｈ－２３２转??化为裂变材料的增殖性核反应被人们提出。Ｕ－２３８的增殖性反....

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断的将Ｕ－２３８变成燃料Ｐｕ－２３９，快速增殖，所以也被称为快速增荊堆，见阁１．１。快??中子反应堆能够消耗热中子反应堆的废料Ｕ－２３８，产生更少的废弃物，从｜ｆｉ丨使彳（丨利川率??大大提高［２，?１４］。??：ｎｅｕｔｒｏｎ??＇＾Ｆ．Ｐ．?＾Ｆｕ?＾＾ｌ＾ｌ?ｉｓｓｉｏｎ?....

多。典型地，氧化物燃??料的中心温度大于２０００°Ｃ，而碳化物燃料的中心温度在１５００°Ｃ范围内。较低的温度导??致燃料组分以及裂变产物的迁移显著减少Ｐ］。??－？，???????????°＝２０??１?！??Ｐ?、｛Ｕ，Ｐｕ）Ｃ?８５％?ＴＤ??〇??３?１〇Ｌ??Ｏ??２??....

本文编号：4009440