密度泛函理论研究高温高压下UO2弹性与热力学性能

周木; 王锋; 郑洲; 刘显坤; 姜涛

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采用第一性原理与准谐德拜模型研究UO2在高温高压条件下的弹性与热力学性能.UO2在高温高压下仍属离子型晶体,并且弹性性能计算表明,四角方向剪切常数在高温与高压下均保持稳定.高温下弹性常数C44没有明显变化,而高压下C44迅速增大.体积模量、剪切模量与杨氏模量均随压强增加而增大；高温条件下,体积模量、剪切模量与杨氏模量也未出现明显的降低,表明UO2在高温度高压下均可保持良好的力学性能.不同压强下,UO2定容热容均随温度迅速增大,并在1000 K附近趋近于杜隆-佩蒂特极限.德拜温度则随温度降低,随压强升高.在低于室温条件下,热膨胀系数随温度急剧增加；温度继续增加,系数的增加趋势则逐渐变缓.计算结果还表明,UO2的热膨胀系数在相同条件下,远小于其他核材料.

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来源
《强激光与粒子束》 |2013年第7期|1812-1816|共5页
作者
周木; 王锋; 郑洲; 刘显坤; 姜涛;
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作者单位

重庆交通大学理学院,重庆400074;

重庆交通大学理学院,重庆400074;

中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;

中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;

中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;

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正文语种 chi
中图分类凝聚态物理学;
关键词
UO2; 第一性原理; 准谐德拜模型; 弹性常数; .热力学性能;

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