论文摘要
在UO2核燃料中,由于空位和Xe气体原子形成能较大,导致其在核燃料基体中的热平衡浓度极低,因此通过传统相场方法难以定量地研究UO2中气泡的演化过程.本文针对这一问题,提出了一个定量的相场模型.根据热力学理论以及KKS模型推导出系统的自由能密度方程.利用该相场模型可以研究极低空位和Xe气体原子浓度下纳米尺度气泡生长演化过程.本文分别研究了空位和Xe气体原子产生速率以及温度和温度梯度对气泡演化的影响.研究发现在高温和高的空位以及Xe气体原子产生速率下气泡生长较快.纳米尺度的气泡在向高温区移动过程中沿温度梯度方向被拉长.同时模拟结果也证实了核燃料中心空洞的形成.基于本模型的模拟结果与经典速率理论以及实验观察一致.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 王亚峰,肖知华,石三强
关键词: 核燃料,气泡演化,定量相场模型,温度梯度
来源: 中国科学:物理学 力学 天文学 2019年11期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 核科学技术
单位: 香港理工大学深圳研究院,香港理工大学机械工程系
基金: 国家自然科学基金(编号:51672232),香港研究资助局(编号:PolyU 152636,16E)资助项目
分类号: TL2
页码: 82-92
总页数: 11
文件大小: 1505K
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