碳雜質(zhì)對鈾氫化腐蝕行為的影響.pdf

1、本文介紹了用密度泛函理論計(jì)算方法和高溫顯微鏡(Hot Stage Microscope)系統(tǒng)研究碳雜質(zhì)對鈾氫化腐蝕行為影響結(jié)果。利用密度泛函理論，計(jì)算了H2和H在γ-U表面的吸附，得到了H2在γ-U表面的最佳吸附位和解離勢壘、H在γ-U表面的最佳吸附位和各吸附位間的擴(kuò)散勢壘，計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較一致;同時(shí)通過在表面引入C原子，計(jì)算了表面吸附碳、間隙位碳、替位碳對H2和H吸附的影響，以及H原子在UC表面的吸附，結(jié)果表明:表面吸附碳

2、原子對H2和H的吸附影響較小，間隙位碳原子減弱了H在γ-U表面的吸附，替位碳原子在一定程度上促進(jìn)了H原子的吸附，這些結(jié)果表明無定形碳對鈾氫腐蝕的影響較小;計(jì)算得到H原子在UC表面的吸附能較小而在UC間隙位的吸附能和擴(kuò)散勢壘較大，表明UC對氫腐蝕有明顯的阻礙作用。
　　實(shí)驗(yàn)方面通過高溫顯微鏡系統(tǒng)研究了碳雜質(zhì)對鈾氫腐蝕行為的影響。首先通過不同碳含量的貧鈾樣品研究碳夾雜引起的氫腐蝕行為的差異;然后通過蒸鍍和CO鈍化人為地引入不同形態(tài)的碳

3、元素，來研究碳的形態(tài)對氫腐蝕行為的影響。氫腐蝕行為的差異主要通過孕育期和成核來加以表征，研究了不同樣品的孕育期時(shí)間、成核密度、核的生長等行為。研究表明:鈾中的碳夾雜是氫化腐蝕的優(yōu)先成核點(diǎn)，隨著碳含量的增加氫腐蝕形貌由點(diǎn)腐蝕向面腐蝕轉(zhuǎn)變，蒸鍍引入的無定形碳對鈾氫腐蝕沒有明顯的影響，CO鈍化在鈾表面形成了一定厚度的鈾碳化合物層，對鈾氫腐蝕有阻礙作用。
　　理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，碳雜質(zhì)對鈾氫化腐蝕行為的影響主要表現(xiàn)為碳的存在改變了鈾