Разработка атомистической модели для исследования твердых ОЦК растворов молибдена в уране


Просмотр статьи
PDF, 318,7 КБ

Development of the atomistic model for study of BCC solid solutions of Mo in uranium

The results of study of U-Mo alloys properties are presented. The alloys were simulated with use of the interatomic potentials proposed for U-Mo system in the present work. The interatomic potentials together with Monte-Carlo technique have been applied for calculation of the enthalpy of mixing (Hmix) for bcc U-Mo alloys containing from 4 to 90 at. % of molybdenum. The resulted dependence of Hmix from the Mo concentration show alternating trend. This may indicate the complexity of the structure of solid solutions.

molecular dynamics, uranium alloys, enthalpy of mixing, interatomic potentials, two-temperature model


Том 15, выпуск 6, 2014 год



В работе представлены результаты исследования свойств сплавов U-Mo. Моделирование сплавов выполнено с помощью межатомных потенциалов, предложенных для системы U-Mo в настоящей работе. C помощью построенного потенциала и метода Монте-Карло проведен расчет энтальпии смешения (Hmix) ОЦК сплавов U-Mo с содержанием молибдена от 4 до 90 атомных процентов. Полученная зависимость Hmix от концентрации молибдена имеет знакопеременный характер, что может указывать на сложность структуры твердых растворов.

молекулярная динамика, сплавы урана, энтальпия смешения, межатомные потенциалы


Том 15, выпуск 6, 2014 год



1. Баранов В., Нечаев В., Продувалов Б., Шорников Д. Взаимодействие уран-молибденового топлива с алюминиевой матрицей при глубоком выгорании // Атомная энергия. 2010. Т. 108. № 5. С. 288-293.
2. Ватулин А.В., Морозов А.В., Супрун В.Б., Петров Ю.И., Трифонов Ю.И. Радиационная стойкость высокоплотного уранмолибденового дисперсного топлива для исследовательских ядерных реакторов. // Атомная энергия. 2006. Т. 100. № 1. С. 35-44.
3. Vamberskiy Yu.V., Udovskiy A.L., Ivanov O.S. Journal of Nuclear Materials. 1973. Vol. 46, P. 192.
4. A. Landa, P. Söderlind, P.E.A. Turchi Density-functional study of U–Mo and U–Zr alloys // Journal of Nuclear Materials, 2011, V. 414, № 2, Pp. 132–137.
5. Ercolessi F., Adams J.B. Interatomiс Potentials from First-Principles Calculations: The Forсe-Matching Method // Europhysics Letters (EPL). 1994. Vol. 26. № 8. Pp. 583-588.
6. Daw M., Baskes M. Embedded-atom method: Derivation and application to impurities, surfaces, and other defects in metals // Phys. Rev. B. 1984. V. 29. № 12. Pp. 6443-6453.
7. Смирнова Д.Е., Куксин А.Ю., Стариков С.В., Стегайлов В.В. Атомистическое моделирование самодиффузии в γ-U и γ-U-Mo //Физика металлов и металловедение, 2015, т.116, №.3, в печати
8. Mishin Y., Mehl M., Papaconstantopoulos D. Phase stability in the Fe-Ni system: Investigation by frst-principles calculations and atomistic simulations // Acta Materialia. 2005. V. 53. № 15. P. 4029.
9. Landa A., Soderlind P., Turchi P.E.A. Density-functional study of bcc U–Mo, Np–Mo, Pu–Mo, and Am–Mo alloys // Journal of Nuclear Materials, 2013, V. 434, Pp. 31-37.
10. Tkach I. et al. // J. Alloys and Comp.2012. V.534, P. 101.
11. Kim-Ngan N-Th. et al. // Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 2013. V. 4, P.035006.