| 铀氢化反应过程中氢扩散行为的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 宾韧,王鑫,敖冰云,汪小琳. 铀氢化反应过程中氢扩散行为的第一性原理研究[J]. 原子与分子物理学报, 2019, 36(5): 873-880 |
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| 作者姓名： | 宾韧 王鑫 敖冰云 汪小琳 |
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| 作者单位： | 表面物理与化学重点实验室,中国工程物理研究院材料研究所,表面物理与化学重点实验室,中国工程物理研究院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(21771167) |
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| 摘 要： | 铀氢化反应动力学及产物形式受氢在铀氧化物及氢化物中的固溶、扩散等过程控制.本文利用第一性原理计算方法,研究氢在UO_2、α-UH_3、β-UH_3、PdH_x等介质中的固溶、扩散行为,从微观角度解释氢化反应各个阶段氢化反应速率的主要特征,并对α/β相生成的条件作一番探讨.研究表明,UO_2中较高的氢扩散势垒导致氢扩散到达氧化物-金属界面非常困难,这是氢化反应起始阶段存在孕育期的主要原因;与此相反,β-UH_3的氢具有非常低的溶解能和扩散势垒,且实际状态下β-UH_3的表面积非常大,对氢化反应具有显著的促进作用;PdH_x具有和α-UH_3相近且均略高于β-UH_3的溶解能和扩散势垒,这使得氢在其中的扩散速率较低,是Pd膜覆盖下铀氢化主要产物为α-UH_3的主要原因.
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| 关 键 词： | 铀氢化反应；α-UH3；第一性原理；β-UH3. |
| 收稿时间： | 2019-01-16 |
| 修稿时间： | 2019-02-22 |
First principle studies on hydrogen diffusion behavior in uranium-hydrogen reaction |
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| Bin Ren,Wang Xin,Ao Bing-Yun and Wang Xiao-Lin. First principle studies on hydrogen diffusion behavior in uranium-hydrogen reaction[J]. Journal of Atomic and Molecular Physics, 2019, 36(5): 873-880 |
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| Authors: | Bin Ren Wang Xin Ao Bing-Yun Wang Xiao-Lin |
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| Affiliation: | Science and Technology on Surface Physics and Chemistry Laboratory,In Stitute of Materials, China Academy of Engineering Physics,Science and Technology on Surface Physics and Chemistry Laboratory and China Academy of Engineering Physics |
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