Molecular dynamics study of mixed oxide fuel

Kurosaki, Ken; Yamada, Kazuhiro; Uno, Masayoshi; Yamanaka, Shinşuke; Yamamoto, Kazuya; Namekawa, T.

doi:10.1016/s0022-3115(01)00451-2

Cited by 71 publications

(68 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Contrary to the previous MD results [11][12][13][14][15], in the present paper the lattice parameter is underestimated about 1.3% and 3% compared to the ab-initio calculations and experimental data, respectively [22,23]. However, bulk modulus obtained with the previous potentials has been over estimated and varied between 200-239 GPa [11][12][13][14][15] when compared with experimental result 178 Gpa [21]. In the present study, the amount of deviation of bulk modulus from the experimental study is about 5% whereas other studies are between 12%-34%.…”

Section: Resultscontrasting

confidence: 94%

See 1 more Smart Citation

Modeling Superionic Behavior of Plutonium Dioxide

Günay

Akgenc

Taşseven

2016

High Temperature Materials and Processes

View full text Add to dashboard Cite

The Bredig transition to the superionic phase indicated with the  -peak in p C was highly expected for 2 PuO as other actinide dioxides. However, least-square fit and local smoothing techniques applied to the experimental enthalpy data of plutonium dioxide in 80's could not detect a  -peak in specific heat that might be due to too scattered and insufficient experimental data. Therefore, this issue has not been yet put beyond the doubts. In the current article, a superionic model of 2 PuO is developed with partially ionic model of a rigid ion potential. Thermophysical properties were calculated in constant pressure-temperature ensemble using molecular dynamics simulation. The Bredig transition with vicinity of a  -peak in specific heat was a successfully observed for the model system at about 2100K.Moreover, the experimental enthalpy change was well reproduced before and after the estimated transition temperature.

show abstract

Section: Resultscontrasting

confidence: 94%

“…is calculated where 0 L is the lattice constant at 300K, as a function of temperature together with the other simulation results [11][12][13][14][15] and the experimental data [22] which are available up to 2000 K are presented in Figure 1. the experiment increases as the temperature increased.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Modeling Superionic Behavior of Plutonium Dioxide

Günay

Akgenc

Taşseven

2016

High Temperature Materials and Processes

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…С дальнейшим повышением темпе-ратуры начинается разупорядочение кислородной под-решетки. Эти закономерности позже были подтвержде-ны теоретическими расчетами методами молекулярной динамики [15][16][17][18]. В частности, для UO 2 и PuO 2 показа-но [15], что разупорядочение кислородной подрешетки существенно уже при 1500 K, при 2000 K достаточно высока концентрация антифренкелевских дефектов.…”

Section: двухфононная плотность состоянийunclassified

“…Там же вычислены фононные спектры в моделях жестких и поляризуемых ионов, некоторые термодинамические функции и факторы Дебая−Уоллера. Отмечается, что модель жестких ионов достаточно хорошо описывает основные особенности фононных спектров; подобные модели и до настоящего времени используются как для вычисления колебатель-ных спектров, так и для моделирования термического и барического поведения некоторых ТВЭЛ методами мо-лекулярной динамики [15][16][17][18]. В цитированных работах отмечалось наличие аномалий в температурном пове-дении коэффициента теплового расширения, теплоем-кости, проводимости при T ∼ 2000 K, что объяснялось ангармоническими эффектами, образованием кислород-ных антифренкелевских дефектов и их возможными взаимодействиями с поляронами.…”

Section: Introductionunclassified

Фононные спектры, однофононные и двухфононные плотности состояний UO-=SUB=-2-=/SUB=- и PuO-=SUB=-2-=/SUB=-

Поплавной¹,

Федорова²,

Федоров³

2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Вычислены колебательные спектры UO2 и PuO2 в феноменологической модели жестких ионов, однофононные и взвешенные тепловыми числами заполнения двухфононные плотности частот. За счет различия масс металла и кислорода на порядок величины акустические ветви обусловлены в основном колебаниями металла, оптические --- кислорода. Это позволяет представить спектры в двух зонах Бриллюэна (ЗБ) --- кристалла и подрешетки кислорода, при этом число оптических ветвей уменьшается вдвое. Двухфононные плотности состояний представляют собой два широких структурированных пика. Температурные зависимости верхнего пика показывают тепловое уширение фононных линий L01 и L02 в верхней части оптических ветвей. Нижний пик отвечает за тепловое уширение двух самых нижних оптических (T02, T01) и акустических (LA, TA) ветвей. Работа выполнена при поддержке госзадания N 3.1235.2014К. DOI: 10.21883/FTT.2017.04.44278.291

show abstract

“…[3][4][5][6] However, in the case of the MA oxides, there is only one study on the MD calculation 7) reported by the author's group. In the present study, the MD calculations for MA dioxides (NpO 2 and AmO 2 ) are performed to evaluate the thermophysical properties such as the heat capacity and thermal conductivity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Molecular Dynamics Studies of Minor Actinide Dioxides

Kurosaki¹,

Imamura²,

Sato³

et al. 2004

Journal of Nuclear Science and Technology

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The molecular dynamics (MD) calculation was performed for minor actinide (MA: Np and Am) dioxides in the temperature range from 300 to 2,500 K to evaluate the thermophysical properties viz., the lattice parameter, thermal expansion coefficient, compressibility, heat capacity, and thermal conductivity. The Morse-type potential function added to the Busing-Ida type potential was employed for the ionic interactions. The interatomic potential parameters were determined by fitting to the experimental data of the lattice parameter. The usefulness and applicability of the MD method to evaluate the thermophysical properties of minor actinide dioxides were discussed.

show abstract

Molecular dynamics study of mixed oxide fuel

Cited by 71 publications

References 29 publications

Modeling Superionic Behavior of Plutonium Dioxide

Modeling Superionic Behavior of Plutonium Dioxide

Фононные спектры, однофононные и двухфононные плотности состояний UO-=SUB=-2-=/SUB=- и PuO-=SUB=-2-=/SUB=-

Molecular Dynamics Studies of Minor Actinide Dioxides

Contact Info

Product

Resources

About