铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算

基于密度泛函理论, 分别计算了α, γ铀的晶格常数、平衡态体积、体弹模量及其导数等, 与实验和其他第一性原理计算结果符合较好; 并根据焓-压强曲线得到了两相的相变压强～111GPa. 通过体心立方结构理想拉伸强度的计算, 分析其在极端加载条件下的结构行为. 另外, 计算了小应变情况下U-Nb (6.25at.%) 的能量-应变关系, 发现对应于剪切模量c’的应变会使得该结构的能量降低, 揭示了该结构的力学不稳定性. 关键词： 铀 相变 理想强度 结构稳定性     

贮氢钛膜氢含量的中子反射分析方法设计

对3 μm厚Ti膜的中子反射率谱进行理论计算,得到了Ti膜在不同含氘量(TiDc,c=0.5、1.0、1.5和2.0)、表面是否氧化下的反射率谱.数据表明,用中子反射技术可以获取含氘量和表面氧化程度等信息.同时,根据需测量的膜层最大厚度,对反射谱仪部分参数提出了要求.     

冷中子三轴谱仪屏蔽体的蒙特卡罗模拟

冷中子三轴谱仪( CTAS ) 的屏蔽体对于保障工作人员安全、降低散射大厅本底及提高信噪比具有重要的意义。采用蒙特卡罗程序MCNP5 对谱仪各部分屏蔽体进行了计算,并结合Mcstas 程序确定了CTAS 入口处的中子源,大大提高了计算效率。经过模拟计算和优化表明:单色器后端使用厚350mm、密度4.6 g/cm3 的重混凝土,衔接屏蔽体使用厚300 mm、密度3.6 g/cm3的重混凝土,生物屏蔽采用厚150 mm、密度3.6 g/cm3 的重混凝土可保证屏蔽体外表面的剂量率满足散射大厅的剂量要求。The shielding of Cold neutron Triple-Axis Spectrometer( CTAS ) is important for radiation safety of workers, and reduce the background of scattering hall as well as enhancing the ratio of signal-to-noise. In this study,Monte-Carlo simulation was performed to conduct the calculation on the shielding of CTAS. To increase the calculation efficiency, neutron source was obtained by using Mcstas code. The results indicate that, in the case of heavy concrete ( density 4.6 g/cm3 ) with thickness of 350 mm for the shielding behind the monochromater, and heavy concrete ( density 3.6 g/cm3 ) with thickness of 300 mm for the other monochromater shielding, as well as the heavy concrete ( density 3.6 g/cm3 ) with thickness of 150 mm for biological shielding, the dose rate outside shielding may meet the requirement of national standard of China.     

多菌灵在羧甲基纤维素钠/蒙脱土修饰电极上的电化学行为及测定

制备了羧甲基纤维素钠/蒙脱土修饰电极,研究了多菌灵在该修饰电极上的电化学行为并用方波伏安法对其进行测定。实验结果表明,多菌灵在修饰电极上出现了一个不可逆氧化峰,该氧化过程受扩散控制,多菌灵浓度在2.0×10-6～6.0×10-5mol/L范围内,方波伏安法的氧化峰电流与多菌灵浓度呈现良好的线性关系,检出限为8.5×10-7mol/L,可用于检测溶液中多菌灵含量。     

SiO2水玻璃微球辐射增强扩散研究

激光惯性约束聚变使用的玻璃微球经中子辐照后,产生辐射增强扩散效应,Ar在玻璃微球中的扩散性能显著改善,获得了常规加热加压扩散方式无法得到的扩散效果。而带电离子辐照玻璃微球后Ar的扩散性能却没有明显改善。研究了中子和其它带电粒子辐射增强扩散效应的差异。After being radiated by neutron, the glass microspheres, which used in ICF research, have greatly increased the ability of Ar diffusion in it because of the radiation-enhanced diffusion. Such results cannot be achieved by means of thermal diffusion. But after being radiated by charged particles, the ability of Ar diffusion in glass has not increased very much. The differences of the radiation-enhanced diffusion caused by neutron and ions are presented.     

Ar在玻璃微球中的辐照增强扩散效应研究

 为满足惯性约束聚变实验诊断的需求，需要在空心玻璃微球内充入DT燃料气体的同时充入一定量的Ar诊断气体，由于Ar原子尺寸较大，一般热扩散技术难以实现对玻璃微球充Ar。为解决充Ar问题，研究了不同反应堆中子注量对玻璃微球的改性作用。测试结果表明：当中子注量达到1×10¹⁸ cm^-2时，在500 ℃和室温情况下都可以向玻璃微球内充入Ar。辐照增强扩散后的扩散系数高于3.6×10^-13 cm²/s。     

金属铅电子结构和声子谱的第一性原理计算

采用LDA的平面波赝势和密度泛函微扰理论(DFPT)方法计算了铅的晶体结构,电子能带,声子能量,并与实验数据进行了详细的比对.通过对电子结构的分析,发现铅没有宏观磁矩表现,电子能带在费米面处存在相交,说明铅具有强的金属性.发现在高对称q点附近,声子结构的计算与实验数据符合很好,而在对称性较低的X点附近,计算结果偏大于实验数据,导致了声子态密度计算结果"频移"现象的发生.结果表明,采用LDA的平面波赝势方法和DFPT方法计算铅的电子结构和声子能量切实可行,计算结果可靠.     

黑索金的非弹性中子散射及第一性原理计算

黑索金(环三亚甲基三硝胺, RDX, C₃H₆O₆N₆)是一种非常重要的次级炸药, 因其高能量密度及对外界刺激的低感度而具有广泛的军事和工业应用. 为了能在生产、运输、存储以及使用中对其行为进行有效控制, 人们对它的化学性质、力学性质, 尤其是起爆进行了大量的研究. 炸药的起爆是一个非常复杂的过程, 其中最主要的问题之一就是能量是如何从连续介质尺度的刺激转移到原子尺度引起吸热分解的. 根据冲击波致爆的非平衡态Zel'dovich-von Neumann-Doering模型, 声子作为最初的热载体在整个过程中起着非常重要的作用. 实验上, 非弹性中子散射技术是研究晶体中原子和分子运动动力学的有力手段, 尤其是对于包含了大部分声子晶格模式的低频区域来说极具优势. 利用非弹性中子散射技术测得了RDX 在10–104 cm^-1 范围内的振动谱, 结合固态量子化学计算, 对所测的12个振动模式进行指认. 研究结果有助于人们对起爆详细机理的认识.