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【2h】

First-Principles Study of Nitrogen Adsorption and Dissociation on PuH2 (111) Surface

机译：氮在PuH2（111）表面吸附和解离的第一性原理研究

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Plutonium mononitride is one of the main fuels for Generation IV reactors and can be prepared from nitrogenation of plutonium hydride. We investigated the adsorption and dissociation of nitrogen on PuH (111) surface to elaborate the initial stage of nitrogenation. The adsorption energies varied greatly with respect to the adsorption sites and orientations of the adsorbed molecule. The nitrogen exhibited preferential adsorption above the ccp site, where the molecular nitrogen was nearly parallel to the PuH surface and pointed to the nearest Pu atom. The orbital hybridization and the electrostatic attraction between the Pu and N weakened the N-N bond in the adsorbed molecule. The mechanism of the dissociation process was investigated within transition state theory, and the analysis of the activation barrier indicated that dissociation of nitrogen is not the rate-determining step of nitrogenation. These findings can contribute to a better understanding of the nuclear fuel cycle.
机译：单氮化mono是第四代反应堆的主要燃料之一，可以通过氢化from的氮化制备。我们研究了氮在PuH（111）表面上的吸附和解离，以阐明氮化的初始阶段。相对于被吸附分子的吸附位置和取向，吸附能变化很大。氮在ccp位点上方表现出优先吸附，在该位点，分子氮几乎与PuH表面平行，并指向最近的Pu原子。 Pu和N之间的轨道杂交和静电吸引削弱了吸附分子中的N-N键。在过渡态理论中研究了离解过程的机理，对活化势垒的分析表明，氮的离解不是决定硝化速度的步骤。这些发现可以有助于更好地了解核燃料循环。

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