UC表层结构的X射线光电子谱研究

UC具备优良的物理性能，可用作核反应堆燃料。但UC在大气中易与氧气和湿气作用而发生腐蚀。块状UC在高温下的氧化行为已采用传统的热重、金相和X射线衍射等分析方法开展过广泛的研究，但这些技术难以提供UC表面氧化物薄层的相关信息。本文旨在运用XPS谱仪结合氩离子蚀刻确定常温时形成在UC表面的大气腐蚀产物并获取UC清洁表面的XPS谱。     

PuO的基态分子结构与相对论有效原子实势

用Pu的三种不同相对论有效原子实势 (RECP)和密度泛函 (B3LYP)、HF、MP2方法对PuO基态X5Σ-的分子结构、势能函数进行了计算 ,得到了相应的平衡几何构型和谐振频率 .采用最小二乘法拟合得到了PuO分子的Murrell Sorbie势能函数 ,在此基础上推导出光谱数据和力常数并与实验值做对比 ,结果表明 ,在三种RECP有效势中 ,对于平衡结构和离解能De 的计算 ,6 0个中心电子的SDD/B3LYP给出的结果较好 .而力常数f2 、f3 和 f4,以及光谱数据 ,则 14个价电子的 1987RECP/MP2的结果优于其它有效势和计算方法 .计算还给出了相应的电荷布居、自旋密度、电偶极矩和能量特征 .     

UO2分子的多体项展式势能函数

采用Gaussian94W程序和相对论有效原子实理论模型优化出UO₂分子稳定构型为线性O—U—O(D_∞h),亚稳定构型为U—O—O(C_∞v),计算出平衡核间距和振动频率.然后根据微观可逆性原则,准确地判断了UO₂分子的离解极限.运用多体项展式理论方法,导出了基态UO₂分子的分析势能函数,绘出其势能面等值图,准确地展现了O—U—O(D_∞h)稳定结构和U—O—O(C_∞v     

PuH分子的X~8Σ~+ 态的势能函数及热力学函数的从头计算

在考虑相对论有效原子实势(RECP)近似下,用QCISD方法计算了PuH分子基态X8Σ+的MurrellSorbie解析势能函数和热力学函数。Re,De,Be,αe,ωe,ωeχe的理论计算值,分别为2.28,1.2227eV,3.2334,0.07742,1146.2632,24.7514(cm-1)。还给出了PuH(g)在298.15-911K之间的生成热力学函数ΔH0,ΔS0,ΔG0和Cp的计算值     

冲击诱发NiTi形状记忆合金相变行为研究

NiTi形状记忆合金的高应变动态响应特性在军事、航空等领域具有重要应用.为研究NiTi合金在动态力学诱导下的相变行为,在不同温区不同冲击速率下,通过轻气炮装置对NiTi合金进行了动态加载实验.利用差示扫描量热仪(DSC),综合物性测量系统分析了冲击波残余效应对NiTi合金相变行为的影响.研究发现:受冲击的样品在第一次DSC热循环中观察到了三个马氏体吸热峰,表现为三步逆马氏体相变,而在第二次热循环中其中两个应力诱发马氏体吸热峰因变形恢复消失.形成两个应力诱发马氏体吸热峰的原因可能是晶粒内部与晶界处的相变过程不同步.受冲击后样品DSC放热峰上出现了一小肩峰,表明可能因中间相(R相)的出现而发生了两步相变,结合电阻测量曲线进一步确认R相的存在,且发现奥氏体相向R相转变以及R相向马氏体相转变这两种相变过程在某一温度范围内可同时进行.同时,文中也具体讨论了不同的冲击加载条件对相变过程的影响.     

高剥离态Au、U离子电离势的相对论计算

采用全相对论量子力学GRASP 2程序平均能级AL模型,考虑到核的有限体积效应、Breit和QED效应,系统地计算了金和铀的高剥离态的部分离子态的电离势,将所得的计算结果和文献报道的实验值进行比较.结果表明,考虑高剥离态原子的高阶修正后,高剥离态离子的电离势的计算值与实验数据之间的误差基本消除.     

钚及其化合物的理论研究

钚由于其5f电子处于离域和局域的临界位置,其性质易受温度、压力和成键等的影响,导致钚及其化合物呈现出异乎寻常的特性。电子尺度和原子分子尺度的模拟研究有助于深入理解钚及其化合物的基本性质以及与环境气氛的相互作用规律,并有可能揭示若干新的物理机制。本文简要介绍了国内近些年来在钚电子结构计算和原子分子模拟领域中开展的部分基础性工作和研究方向。重点介绍了钚及其化合物或分子的电子结构计算,活性气体在钚及其氧化物表面的吸附行为和钚的自辐照衰变行为。     

锂陶瓷氚增殖剂的中子辐照性能与产氚行为

D-T聚变堆采用氚增殖剂与中子反应生成氚来保证其燃料的“自持”。Li₂O、LiAlO₂、Li₂ZrO₃、Li₂TiO₃和Li₄SiO₄等锂陶瓷材料由于具有良好的化学稳定性、机械力学性能和产氚性能等优点,是聚变堆主要的候选产氚材料,而其在中子辐照环境下的各种性能和行为是氚增殖包层模块设计所关心的重要内容。本文介绍了国际上锂陶瓷产氚增殖剂的辐照实验研究概况,对材料的辐照性能(材料稳定性、热导性、离子电导性和活化性能等)、堆内/堆外产氚行为、影响氚在陶瓷材料中扩散或释放的各种因素,以及近来关注较多的辐照缺陷与释氚行为的相互关系等方面进行了归纳、分析和总结,同时针对中国确定的氦冷固态球床包层模块的技术路线,提出了需要广泛而系统地开展锂陶瓷基础研究的建议,指出今后国际上氚增殖剂的研究重点是高燃耗(>10%)和高荷载破坏情况下锂陶瓷材料的辐照产氚性能,以及聚变堆氚增殖包层工程条件因素,如磁场、等离子体诱发电流和中子倍增剂等对锂陶瓷小球释氚行为的影响。     

Density functional study of uranyl （VI） amidoxime complexes

Uranyl (Ⅵ) amidoxime complexes are investigated using relativistic density functional theory. The equilibrium structures, bond orders, and Mulliken populations of the complexes have been systematically investigated under a generalized gradient approximation (GGA). Comparison of (acet) uranyl amidoxime complexes ([UO 2 (AO) n ] 2 n , 1≤ n ≤4) with available experimental data shows an excellent agreement. In addition, the U-O(1), U-O(3), C(1)-N(2), and C(3)-N(4) bond lengths of [UO 2 (CH 3 AO) 4 ] 2 are longer than experimental data by about 0.088, 0.05, 0.1, and 0.056 A. The angles of N(3)-O(3)-U, O(2)-N(1)-C(1), N(3)-C(3)-N(4), N(4)-C(3)-C(4), and C(4)-C(3)-N(3) are different from each other, which is due to existing interaction between oxygen in uranyl and hydrogen in amino group. This interaction is found to be intra-molecular hydrogen bond. Studies on the bond orders, Mulliken charges, and Mulliken populations demonstrate that uranyl oxo group functions as hydrogen-bond acceptors and H atoms in ligands act as hydrogen-bond donors forming hydrogen bonds within the complex.