部分鈾钚基核材料體系相圖的熱力學(xué)計(jì)算.pdf

1、近年來，由于傳統(tǒng)化石燃料價(jià)格的不斷攀升以及溫室效應(yīng)所引發(fā)的日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，世界各國逐漸意識(shí)到核能的重要性。隨著福島核事故的發(fā)生，如何安全、高效地使用核能成為了舉世關(guān)注的話題。由于核燃料自身較強(qiáng)的輻射性及苛刻的實(shí)驗(yàn)條件限制，傳統(tǒng)的“炒菜”式實(shí)驗(yàn)方法不適用于核燃料的研究。為了更加充分地利用已有的相圖實(shí)驗(yàn)信息，可采取相圖計(jì)算的方法，為核燃料的成分和組織設(shè)計(jì)提供重要的理論指導(dǎo)。
　　本論文基于相圖計(jì)算的CALPHAD方法，對(duì)部分鈾、钚

2、基核材料體系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化與計(jì)算，主要的研究工作如下:
　　(1)系統(tǒng)地收集、整理和分析了Pu-X(X: La，Ni，Zn)、U-Ce和Cr-V各二元系的熱力學(xué)信息和實(shí)驗(yàn)相圖數(shù)據(jù)，利用CALPHAD方法，對(duì)各二元系相圖進(jìn)行了優(yōu)化與計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)信息取得了良好的一致性。同時(shí)，基于本研究組的研究積累，結(jié)合最新熱力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)信息，對(duì)Pu-X(X: Cr，Ta，V)各二元系相圖進(jìn)行了熱力學(xué)再優(yōu)化與計(jì)算。
　　(2)基于文獻(xiàn)

3、報(bào)道的U-Si-X(X: Fe，Mo，Nb，Ti)、U-Zr-X(X: Al，Nb)、Nb-Zr-Cr各三元系實(shí)驗(yàn)相圖信息，利用CALPHAD方法，對(duì)各三元系相圖進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化與計(jì)算。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)信息吻合良好。
　　(3)基于各基礎(chǔ)子二元系及子三元系的熱力學(xué)參數(shù)，對(duì)U-Nb-Zr-Cr及Pu-Cr-Ta-V四元系合金相圖進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，分析了微合金化對(duì)U-Nb和U-Zr合金中bcc相的穩(wěn)定性的影響，為新型核燃料的合金設(shè)計(jì)提供