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U_(3)Si_(2)核燃料孔隙演化的三维相场模拟
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作者 马聪 张静 +6 位作者 信天缘 潘荣剑 王青青 赵民 覃检涛 毛建军 吴璐 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期166-173,共8页
U_(3)Si_(2)较UO_(2)具有更高的热导率和铀密度,故被考虑用作UO_(2)的耐事故替代燃料。然而U_(3)Si_(2)燃料在辐照过程中产生大量的点缺陷易簇聚成孔隙或气泡导致肿胀,影响燃料的服役性能和寿命。本文采用三维相场方法研究了裂变密度对U... U_(3)Si_(2)较UO_(2)具有更高的热导率和铀密度,故被考虑用作UO_(2)的耐事故替代燃料。然而U_(3)Si_(2)燃料在辐照过程中产生大量的点缺陷易簇聚成孔隙或气泡导致肿胀,影响燃料的服役性能和寿命。本文采用三维相场方法研究了裂变密度对U_(3)Si_(2)燃料孔隙演化的影响。结果表明:孔隙平均半径〈R〉与裂变密度F_(D)幂律相关,满足关系式〈R〉∝F^(z)_(D),幂指数z为0.45;孔隙尺寸分布呈对数正态分布,与裂变密度无关。孔隙平均尺寸随裂变密度的增加而变大,大致在2~20 nm范围内。空位数量、孔隙率、肿胀率和裂变密度呈正相关,孔隙浓度随裂变密度迅速增加后缓慢减少至稳定值。当裂变密度为14×10^(20)cm^(-3)时,孔隙浓度约为1.6×10^(16)cm^(-3),孔隙率约为0.1,燃料体积的肿胀率不超过3%。模拟结果与实验值吻合较好。 展开更多
关键词 相场模拟 U_(3)Si_(2)燃料 孔隙 肿胀 裂变密度
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Fe-Cr合金辐照空洞微结构演化的相场法模拟 被引量：4
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作者 杨辉 冯泽华 +6 位作者 王贺然 张云鹏 陈铮 信天缘 宋小蓉 吴璐 张静 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期208-216,共9页
Fe-Cr合金作为包壳材料在高温高辐照强度等极端环境下服役,产生空位和间隙原子等辐照缺陷,辐照缺陷簇聚诱发空洞、位错环等缺陷团簇,引起辐照肿胀、晶格畸变,导致辐照硬化或软化致使材料失效.理解辐照缺陷簇聚和长大过程的组织演化,能... Fe-Cr合金作为包壳材料在高温高辐照强度等极端环境下服役,产生空位和间隙原子等辐照缺陷,辐照缺陷簇聚诱发空洞、位错环等缺陷团簇,引起辐照肿胀、晶格畸变,导致辐照硬化或软化致使材料失效.理解辐照缺陷簇聚和长大过程的组织演化,能更有效调控组织获得稳定服役性能.本文采用相场法研究Fe-Cr合金中空洞的演化,模型考虑了温度效应对点缺陷的影响以及空位和间隙的产生和复合.选择400—800 K温度区间、0—16 dpa辐照剂量范围的Fe-Cr体系为对象,研究在不同服役温度和辐照剂量下的空位扩散、复合和簇聚形成空洞的过程.在400—800 K温度区间,随着温度的升高,Fe-Cr合金空洞团簇形核率呈现出先升高后下降的趋势.考虑空位与间隙的重新组合受温度的影响可以很好地解释空洞率随温度变化时出现先升高后降低的现象.由于温度的变化将影响Fe-Cr合金中原子离位阀能,从而影响产生空位和间隙原子.同一温度下,空洞半径和空洞的体积分数随辐照剂量的增大而增大.辐照剂量的增大,级联碰撞反应加强,空位与间隙原子大量产生,高温下空位迅速的扩散聚集在Fe-Cr合金中将形成更多数量以及更大尺寸的空洞. 展开更多
关键词 相场法 空洞演化 辐照剂量 级联碰撞
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不同辐照条件下α-Zr辐照级联的分子动力学模拟研究
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作者 潘荣剑 吴璐 +6 位作者 覃检涛 信天缘 何文 滕常青 温榜 伍晓勇 YuriiOvcharenko 《材料科学》 CAS 2020年第5期374-379,共6页
本文采用分子动力学模拟方法分别在辐照温度为600 K,三种不同PKA能量2 keV、6 keV和10 keV及两个不同PKA入射方向为和方向的条件下开展了α-Zr晶体内级联形成和发展的研究。模拟结果表明:在保持辐照温度为600 K不变的条件下,PKA初始入... 本文采用分子动力学模拟方法分别在辐照温度为600 K,三种不同PKA能量2 keV、6 keV和10 keV及两个不同PKA入射方向为和方向的条件下开展了α-Zr晶体内级联形成和发展的研究。模拟结果表明:在保持辐照温度为600 K不变的条件下,PKA初始入射方向为的级联体积均是大于方向的级联体积。级联尺寸随着PKA的晶体温度、能量的增加而增加,但与PKA的初始入射方向无关。 展开更多
关键词 α-Zr 辐照 级联 分子动力学
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湖南省某退役铀矿周边水中226Ra的浓度检测
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作者 李航运 靳晖 信天缘 《海峡科技与产业》 2016年第4期104-105,共2页
本文以湖南某一退役铀矿为研究对象,结合周围居民生活生产现状,说明退役铀矿环境放射性水平监测的重要性,并对退役铀矿环境治理工作提出了更高的要求。
关键词 退役 铀矿 环境水样 226RA
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点缺陷和Nb掺杂对α-Zr弹性模量各向异性影响的第一性原理研究
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作者 信天缘 陈炫宇 +4 位作者 张伟 张伟伟 覃检涛 吴璐 潘荣剑 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3031-3034,共4页
基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了点缺陷和Nb原子掺杂对α-Zr力学性质的影响。结果表明,单空位引入使得α-Zr的剪切模量增大,Nb原子掺杂使得α-Zr的剪切模量下降。通过计算含不同点缺陷的α-Zr三维杨氏模量,得到点缺陷引入和Nb... 基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了点缺陷和Nb原子掺杂对α-Zr力学性质的影响。结果表明,单空位引入使得α-Zr的剪切模量增大,Nb原子掺杂使得α-Zr的剪切模量下降。通过计算含不同点缺陷的α-Zr三维杨氏模量,得到点缺陷引入和Nb掺杂均会使α-Zr结构的各向异性减弱,从而可以在一定程度上缓解因各向异性导致的锆合金辐照效应。 展开更多
关键词 α-Zr 点缺陷 密度泛函理论 各向异性
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