Impactos de la agregación de Am en las propiedades a granel de los óxidos mixtos (U, Am)O desde primeros principios
Autores: Liu, Tao; Yang, Ziyi; Yu, Xiaoyan; Gao, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Presentamos una investigación de teoría de funcionales de densidad de primeros principios con la interacción de Coulomb (DFT +) sobre las propiedades a granel, incluyendo propiedades estructurales, energéticas, electrónicas y mecánicas para los óxidos mixtos de uranio-americio (U, Am)O. Se investigaron los diversos contenidos de agregación de Am para comprender mejor el impacto de Am en el combustible nuclear UO. Se utilizaron modelos de defectos de supercelda a diferentes escalas para describir la solución sólida (U, Am)O. Los resultados obtenidos muestran que diferentes contenidos de agregación de Am tienen un impacto significativo en el volumen y la energía de formación de los sistemas de óxido mixto. Los resultados de los cálculos de la estructura electrónica no exhiben brecha de banda debido a la mezcla de UO y AmO. La entalpía de mezcla de los sistemas de agregación de Am se utiliza para describir la estabilidad de fase de la solución sólida. En particular, la entalpía de mezcla de (U, Am)O se reduce significativamente a medida que aumenta el contenido de Am. Las propiedades elásticas de los óxidos mixtos (U, Am)O también se han comparado en función del contenido de Am. Además, también se discuten los impactos de todo el rango de contenido de agregación de Pu sobre las propiedades a granel de los óxidos mixtos (U, Pu)O.
Descripción
Presentamos una investigación de teoría de funcionales de densidad de primeros principios con la interacción de Coulomb (DFT +) sobre las propiedades a granel, incluyendo propiedades estructurales, energéticas, electrónicas y mecánicas para los óxidos mixtos de uranio-americio (U, Am)O. Se investigaron los diversos contenidos de agregación de Am para comprender mejor el impacto de Am en el combustible nuclear UO. Se utilizaron modelos de defectos de supercelda a diferentes escalas para describir la solución sólida (U, Am)O. Los resultados obtenidos muestran que diferentes contenidos de agregación de Am tienen un impacto significativo en el volumen y la energía de formación de los sistemas de óxido mixto. Los resultados de los cálculos de la estructura electrónica no exhiben brecha de banda debido a la mezcla de UO y AmO. La entalpía de mezcla de los sistemas de agregación de Am se utiliza para describir la estabilidad de fase de la solución sólida. En particular, la entalpía de mezcla de (U, Am)O se reduce significativamente a medida que aumenta el contenido de Am. Las propiedades elásticas de los óxidos mixtos (U, Am)O también se han comparado en función del contenido de Am. Además, también se discuten los impactos de todo el rango de contenido de agregación de Pu sobre las propiedades a granel de los óxidos mixtos (U, Pu)O.