铀氢化反应过程中氢扩散行为的第一性原理研究

• 作者: 宾韧 敖冰云 汪小琳 王鑫
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铀氢化反应 α-UH3 第一性原理 β-UH3
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 873-880
• 页数: 8页
• 分类号: TL211+.9
• 字数: 5747字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2019.05.026

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UO2、α-UH3、β-UH3、PdHx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,UO2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-UH3的氢具有非常低的溶解能和扩散势垒,且实际状态下β-UH3的表面积非常大,对氢化反应具有显著的促进作用;PdHx具有和α-UH3相近且均略高于β-UH3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-UH3的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汪小琳		82	376	11.0	13.0
2	王鑫	中国工程物理研究院材料研究所	1	1	1.0	1.0