自辐射场下UO2分子光谱研究

铀原子和氧原子分别使用相对论有效原子实势（Relativistic Effective Core Potential）和6-311+G(d)基组,采用优选的密度泛函B3P86方法,研究了铀本身产生自辐射场（-0.005～0.005a.u.）作用下UO2基态分子的能隙Eg和谐振频率ν.结果表明：能隙Eg＝2.0028eV、1.9974 eV,接近实验值2.1eV,UO2在自辐射场中具有半导体性质;反对称伸缩振动频率ν3(σg)、弯曲振动频率ν2(πu)和对称伸缩振动频率ν1(σg)与实验值776.1 cm-1、225.2 cm-1、765.4cm-1基本吻合.     

自辐射场下UO_3分子光谱研究

铀原子和氧原子分别使用相对论有效原子实势(Relativistic Effective Core Potential)和6-311+G(d)基组,采用优选的密度泛函B3P86方法,研究了铀本身产生自辐射场(-0.005~0.005 a.u.)作用下UO_3基态分子的最高占据轨道(HOMO)能级EH、最低空轨道(LUMO)能级EL、能隙Eg、费米能级FL和谐振频率ν.结果表明:UO_3分子在自辐射场中的谐振频率ν2(b1)、ν3(a1)、ν4(a1)和ν6(b2)与实验值151.5 cm-1、186.2 cm-1、745.7cm-1和852.6 cm-1基本吻合.EH随自辐射场的增加而减少,EL随自辐射场的增加而增大,Eg始终处于增大的趋势,费米能级FL上升,占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态,UO_3分子在自辐射场中更趋于稳定,可以阻止O_2、H2等扩散到表面内层而腐蚀铀表面,有利于了铀在自辐射场中抗腐蚀.     

自辐射场下UO_2分子光谱研究

铀原子和氧原子分别使用相对论有效原子实势(Relativistic Effective Core Potential)和6-311+G(d)基组,采用优选的密度泛函B3P86方法,研究了铀本身产生自辐射场(-0.005~0.005a.u.)作用下UO2基态分子的能隙Eg和谐振频率ν.结果表明:能隙Eg=2.0028eV、1.9974eV,接近实验值2.1eV,UO2在自辐射场中具有半导体性质;反对称伸缩振动频率ν3(σg)、弯曲振动频率ν2(πu)和对称伸缩振动频率ν1(σg)与实验值776.1cm-1、225.2cm-1、765.4cm-1基本吻合.     

自辐射场下CUO分子光谱研究

铀原子和碳、氧原子分别使用相对论有效原子实势（Relativistic Effective Core Potential）和6-311+G(d)基组,采用优选的密度泛函B3P86方法,研究了铀本身产生自辐射场（-0.005～0.005a.u.）作用下CUO基态分子的能隙Eg和谐振频率ν.结果表明：CUO分子在自辐射场中反对称伸缩振动频率ν3(σg)和对称伸缩振动频率ν1(σg)与实验值852.6 cm-1、804.4cm-1基本吻合. Eg始终处于增大的趋势,占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态,CUO分子在自辐射场中更趋于稳定,可以阻止O2、CO2等扩散到表面内层而腐蚀铀表面,有利于了铀在自辐射场中抗腐蚀．     

自辐射场下CUO分子光谱研究

铀原子和碳、氧原子分别使用相对论有效原子实势(Relativistic Effective Core Potential)和6-311+G(d)基组,采用优选的密度泛函B3P86方法,研究了铀本身产生自辐射场(-0.005~0.005a.u.)作用下CUO基态分子的能隙Eg和谐振频率ν.结果表明:CUO分子在自辐射场中反对称伸缩振动频率ν3(σg)和对称伸缩振动频率ν1(σg)与实验值852.6 cm-1、804.4 cm-1基本吻合.Eg始终处于增大的趋势,占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态,CUO分子在自辐射场中更趋于稳定,可以阻止O2、CO2等扩散到表面内层而腐蚀铀表面,有利于了铀在自辐射场中抗腐蚀.     

自辐射场下PuO分子光谱研究

在相对论有效原子实势近似下, 以Pu为SDD基组、O为6-311+G^*基组, 采用优选的密度泛函 B3LYP方法, 研究了用电场摸拟钚本身产生自辐射场(-0.005—0.005 a.u.) 作用下氧化钚(PuO)基态分子的最高占据轨道(HOMO)能级E_H、最低空轨道(LUMO)能级E_L、能隙E_g和费米能级E_F. 结果表明: 在所加的电场范围内, E_H随着电场的增加均逐渐减少, E_F随着电场的增加均逐渐增大, E_g始终处于增大的趋势, 费米能级E_F上升, 占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态, PuO分子在自辐射场中更趋于稳定, 可以阻止O₂, H₂等扩散到表面内层而腐蚀钚表面, 有利于了钚在自辐射场中抗腐蚀.     

自辐射场下PuO2分子光谱研究

在相对论有效原子实势（RECP）近似下,采用优选的密度泛函 B3P86方法,研究了钚本身产生自辐射场（-0.005～0.005a.u.）作用下PuO2基态分子的能隙Eg和谐振频率ν.结果表明：能隙Eg＝3.157eV,接近实验值1.8eV,PuO2在自辐射场中具有半导体性质;反对称伸缩振动频率ν3(σg)、弯曲振动频率ν2(πu)和对称伸缩振动频率ν1(σg)与实验值794.3 cm-1、230.2、746.5cm-1基本吻合.     

自辐射场下UN2分子的光谱研究

对铀原子和氮原子分别使用相对论有效原子实势和6-311+G(d)基组, 采用优选的密度泛函B3P86方法, 研究了铀本身产生自辐射场(-0.005–0.005 a.u.)作用下UN₂基态分子的能隙E_g和谐振频率ν. 结果表明: UN₂分子在自辐射场中反对称伸缩振动频率ν₃(σ_g)和对称伸缩振动频率σ₁(σ_g)与实验值1051.1 cm^-1和1008.3 cm^-1 基本符合; E_g随自辐射场场强的增大而趋于减少, 占据轨道的电子容易被激发至空轨道而形成激发态; UN₂分子在自辐射场中趋于不稳定, N₂, O₂等更容易扩散到表面内层而腐蚀铀表面, 加剧了铀在自辐射场中的腐蚀.     

ZnO在辐射场中的光激发特性研究

采用密度泛函理论的BPV86方法, 在6-311G++(d, p)基组水平上优化了不同外电场(0～0.080 a.u.)下氧化锌分子的基态稳定构型, 在此基础上利用同样的方法计算了氧化锌分子的分子结构、偶极矩、总能量、能隙以及红外光谱和紫外-可见吸收光谱强度。结果表明, 在外电场的作用下, 分子结构变化明显, 与电场呈现强烈的依赖关系。随着正向外加电场的增加, ZnO分子键长一直在增大, 电偶极距也是一直增大, 分子总能量不断减小, 分子能隙不断减小, 红外光谱吸收峰出现红移现象。随着外电场的加强, 分子紫外可见吸收光谱振子强度先增大后减小再增大再减小反复变化, 其波峰则出现蓝移现象。     

SiC在辐射场中的物理特性和光谱研究

本文采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311G++(d,p)基组水平上优化了不同外电场(0-0.04a.u.)下碳化硅分子的基态稳定构型,在此基础上利用同样的方法计算了碳化硅分子的分子结构、偶极矩、总能量、能隙以及红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱强度.结果表明,在外电场的作用下,分子结构变化明显,与电场呈现强烈的依赖关系.碳化硅分子键长一直在增大,电偶极矩先减小后增大,分子总能量先增大后减小,能隙E_G先减小后增大再减小再增大,红外光谱吸收峰出现红移现象,拉曼光谱出现蓝移现象.随着外电场的加强,分子紫外可见吸收光谱振子强度出现先增大后减小的反复变化,其波峰也出现蓝移现象.     

外电场作用下SF6分子结构与红外光谱

采用密度泛函LSDA方法,在6-311++g(3df,3pd)基组水平上研究了不同外电场下SF6分子的几何结构、偶极矩、能级分布和红外光谱的变化规律,并利用杂化CIS方法研究了SF6分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度随外电场的变化情况。结果表明：X轴向上的1S-6F键长受到外场影响最大,随着外电场的增加可能最先趋于断裂;偶极矩随外场的增加而增大,分子总能量随外场的增加而减小;LUMO能级较HOMO能级受外电场影响大,能隙随外场增大而减小;红外光谱吸收峰随外场增大而分开,同时部分原本不具有红外活性的振动模式变成了具有一定的红外活性;激发波长、振子强度、激发能也受外电场影响,但随电场变化比较复杂。     

外电场作用下SF_6分子结构与红外光谱

采用密度泛函LSDA方法,在6-311++g(3df,3pd)基组水平上研究了不同外电场下SF_6分子的几何结构、偶极矩、能级分布和红外光谱的变化规律,并利用杂化CIS方法研究了SF_6分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度随外电场的变化情况.结果表明:X轴向上的1S-6F键长受到外场影响最大,随着外电场的增加可能最先趋于断裂;偶极矩随外场的增加而增大,分子总能量随外场的增加而减小;LUMO能级较HOMO能级受外电场影响大,能隙随外场增大而减小;红外光谱吸收峰随外场增大而分开,同时部分原本不具有红外活性的振动模式变成了具有一定的红外活性;激发波长、振子强度、激发能也受外电场影响,但随电场变化比较复杂.     

Irradiation damage to frog inner ear during synchrotron radiation tomographic investigation

Unexpectedly severe radiation damage, showing up through deformation of the saccule, was encountered during a synchrotron radiation high-resolution (700 nm pixel size) tomographic observation of an inner ear, fixed in a formaldehyde solution, of the frog Rana esculenta. The visible displacement of the edge of the otoconia-filled part of the saccule amounted to about 100 μm after an irradiation with 20.5 keV X-ray photons corresponding to a dose of 1.5 kGy for the protein matrix. The close-knit coexistence of organic and mineral components in the biological tissue may be linked to the dramatic increase of radiation dosage sensitivity.