UO金属格子欠陥存在下の酸素原子の動力学シミュレーション

Simulation of the dynamics of oxygen atoms in UO in the presence of defects of metal lattice

一宮 尚志*; 西浦 廉政*; 板倉 充洋  ; 木下 幹康

Ichinomiya, Takashi*; Nishiura, Yasumasa*; Itakura, Mitsuhiro; Kinoshita, Motoyasu

二酸化ウラン中の酸素格子欠陥の挙動に対して、ウラン原子の欠損、及びXeに代表される反応生成物がどのような影響を与えるか温度加速動力学法を用いたシミュレーションにより調べた。まずU欠損が他の格子欠陥に対してどのような影響を与えるかを調べた。U欠損は酸素原子に比べて非常に動きにくく、シミュレーションの結果もU欠損の移動はほとんどない。さらにU欠損のある結晶中に酸素欠損を導入すると、酸素欠損はU欠損とペアを作って安定化する。このペアを壊すために必要な励起エネルギーは0.76eVであった。このことから、U欠損が存在する場合には酸素欠損はUにトラップされて非常に動きにくくなることがわかった。

The effect of lattice defects in UO such Uranium vacancy and Xe atom on the diffusion of oxygen vacancy has been investigated by temperature accelerated MD simulations. U-vacancy was found to have very low mobility and its migration was very rare. O-vacancy is bound to this U-vacancy with 0.76 eV bounding energy. From these results, we found that O-vacancy diffusion is suppressed by U-vacancy.