第一性原理研究Zr的掺杂对Xe在UO_2中溶解能力的影响

Zr既是反应堆中核燃料组件的包壳材料,也是核燃料UO_2的一种裂变产物,不可避免地会掺杂到UO_2中,对其性质等产生一定的影响.本文通过第一性原理密度泛函理论计算,研究了Zr掺杂所引起的Xe在UO_2中溶解能力的变化.首先应用引入Hubbard U修正的广义梯度近似密度泛函计算了U,O间隙和空位缺陷的形成能,结果与文献值符合,验证了计算方法的可靠性.在此基础上对Zr掺杂后空位缺陷的形成能及Xe吸附到空位缺陷所需的结合能的变化情况进行了研究.结果表明,Zr的掺杂会增加空位缺陷的形成能,减小大部分Xe吸附的结合能,且空位缺陷形成能的变化量普遍更大,从而在整体上增加了Xe在UO_2中的溶解能.说明在UO_2中,Zr掺杂主要是通过增加缺陷的形成难度而减弱了Xe在其中的溶解能力.     

碳化硅中点缺陷对热传导性能影响的分子动力学研究

碳化硅(SiC)由于性能优异,已广泛应用于核技术领域.在辐照环境下,载能入射粒子可使材料中的原子偏离晶体格点位置,进而产生过饱和的空位、间隙原子、错位原子等点缺陷,这些缺陷将改变材料的热物性能,劣化材料的服役性能.因此,本文利用平衡分子动力学方法(Green-Kubo方法)采用Tersoff型势函数研究了点缺陷对立方碳化硅(β-SiC或3C-SiC)热传导性能的影响规律.研究过程中考虑的点缺陷包括:Si间隙原子(Si_Ⅰ)、Si空位(Si_Ⅴ)、Si错位原子(Si_C)、C间隙原子(C_Ⅰ)、C空位(C_Ⅴ)和C错位原子(C_Si).研究结果表明,热导率(λ)随点缺陷浓度(c)的增加而减小.在研究的点缺陷浓度范围(点缺陷与格点的比例范围为0.2%—1.6%),额外热阻率(Δ_R-R_defect-R_perfect,R=1/λ,R_defect为含缺陷材料的热阻率,R_perfec...     

推广Bethe公式：Au50+离子的偶极激发的碰撞强度和速率系数

快速算法结合推广的Bethe公式,可以为应用研究提供便于使用的偶极激发碰撞强度和速率系数.用准相对论平面波Born(QRPB)近似计算高能区Au⁵⁰⁺离子n₀l₀→nl偶极激发的碰撞强度,给出Bethe公式中动量转移截断参数k₀,从而确定激发过程的高能行为.快速计算方法中采用了Cowan所发展的准相对论方法,用统一的Hartree-Fock-Slater势计算束缚和连续态电子波函数.用准相对论扭曲波(QRDW)近似计算阈值附近的碰撞强度并外推阈值处的碰撞强度Ω₀,然后拟合到高能碰撞强度上.对于特殊情况还需增加三倍阈值点a的计算,用三个参数Ω₀,Ω_a和k₀拟合出全能域(出射电子能量ε_b=0—∞)的碰撞强度.由此可以得到全部温度范围(电子温度T_e=0—∞)的速率系数<σv>.这样得到的Ω和<σv>,在相应的感兴趣的能量和温度范围内有合理的精度. 关键词：     

电子与类锂离子碰撞激发截面和速率系数

用自编的扭曲波程序ＡＣＤＷ（９）和拟合程序ＦＩＴ（９），计算了一系列类锂离子的碰撞激发过程．找出了约化碰撞强度Ω_ｒｅｄ是约化电子能量ε_ｒｅｄ的慢变函数，约化速率系数因子γ_ｒｅｄ是约化电子温度Ｔ_ｒｅｄ的慢变函数．对某种离子的一个激发过程，可用１０个参数描述，由这１０个参数可以得到任意电子能量下的碰撞强度和激发截面，以及任意温度下的速率系数 关键词：     

概率论教学笔记四则

本文列举了笔者在概率论教学中处理的四个例子:生日问题、写数问题、猜拳问题、骰子问题这些例子都是日常生活中的司空见惯看似浅显的典型随机现象,通过设计随机试验让学生积极参与,或者通过理论计算分析,让学生体验抽象复杂的理论在日常生活中的应用,感受概率论的魅力,起到了活跃课堂气氛、提高学习兴趣、加强师生互动、加深学生对深奥理论和方法理解的良好效果。     

用向量解直线交点类问题的机械化方法

引言向量法解题平易简捷,但也有一定的技巧,且对几何图形有一定的依赖性.当遇到一个构图更复杂的几何问题时,用向量解题往往需要较大的耐心.如何根据向量法解几何题的基本思路和基本工具,把向量法发展成解几何题的机械化方法,     

基于吴方法的几何定理证明的恒等式方法

多年来通常认为以吴方法为代表的几何定理机器证明的坐标法给出的证明不可读,或不是图灵意义下的类人解答.其实,只要对吴氏的算法做不多的改进,即将命题的结论多项式表示为其条件多项式的线性组合,就能获得不依赖于理论、算法和大量计算过程的恒等式明证.这样的恒等式可以转化为其他更简明且更有直观几何意义的点几何形式或向量及其他形式,从而获得多种证明方法.这也证明了点几何恒等式明证方法对等式型几何命题的普遍有效性.     

钨中不同构型的双自间隙原子扩散行为研究

钨作为一种重要的核材料,在辐射环境下的微观演化行为与自间隙原子缺陷的扩散行为密切相关.研究不同构型自间隙原子的扩散行为有助于全面理解材料的微观演化过程.本文采用分子动力学方法重点考察了钨中具有不同构型的双自间隙原子随温度变化的扩散行为.结果表明:彼此互为最近邻的111双自间隙原子,随着温度的升高,从一维扩散演变成三维扩散,在111方向保持稳定的最近邻结构;次近邻111双自间隙原子在一定温度范围内沿111方向一维扩散,当温度高于600 K将解离成两个独立运动的自间隙原子;而三近邻结构在温度高于300 K就将解离.非平行结构的双自间隙原子在一定温度范围内形成固着性结构,几乎不移动,但在温度高于1000 K时将转化成移动性缺陷.通过将微动弹性带算法获得的自间隙原子迁移能与阿伦尼乌斯关系拟合的结果进行对比,表明了钨中单自间隙原子和双自间隙原子的扩散系数随温度的变化规律不适于用阿伦尼乌斯关系来描述,而线性关系则能合理地描述这一规律.