钚中氦泡生长模型  

Modeling of Helium Bubble Growth in Plutonium

作　　者：郑晖[1] 孙博[1] 刘海风[1] 宋海峰[1] 

机构地区：[1]北京应用物理与计算数学研究所,北京100094

出　　处：《物理化学学报》2015年第B05期64-68,共5页Acta Physico-Chimica Sinica

基　　金：国家磁约束聚变研究计划专项（2011GB108003）,中国工程物理研究院专项基金（9090902）和中国工程物理研究院中子物理学重点实验室基金（2012AB02）资助

摘　　要：239Pu核自发衰变产生的氦原子在材料中聚集形成氦泡，氦泡生长是钚材料老化的重要因素之一．通过分子动力学模拟，发现钚核白发衰变引起的原子级联碰撞过程可导致影响区域内的氦泡散裂，对氦泡生长的影响不可忽略，这是传统速率方程理论不能很好描述钚中氦泡生长数据的一个重要原因．通过改进Schaldach．Wolfer速率方程模型，并选取适当的级联碰撞影响因子，得到与实验数据较好符合的理论结果，最后预测了100年内室温储存的钚中氦泡生长行为．The agglomeration of helium atoms created by nuclear fission in plutonium is an important factor in plutonium aging. Using molecular dynamic simulation we found that atomic collision cascades had a significant effect on the stability of helium bubbles, which is a possible reason why rate-equation theory cannot well describe helium bubble growth in aged plutonium. We improved Schaldach-Wolfer theory by considering atomic collision cascade effects, and the theoretical results agreed well with the experimental data and predicted the behavior of helium bubbles in plutonium at room temperature in 100 years.

关 键 词：钚 氦泡 生长 级联碰撞 速率方程 

分 类 号：O648[理学—物理化学]