Temperature accelerated dynamics study of migration process of oxygen defects in UO

二酸化ウラン中酸素欠陥の移動過程の温度加速法による研究

一宮 尚志*; Uberuaga, B. P.*; Sickafus, K. E.*; 西浦 廉政*; 板倉 充洋  ; Chen, Y.*; 金田 保則*; 木下 幹康

Ichinomiya, Takashi*; Uberuaga, B. P.*; Sickafus, K. E.*; Nishiura, Yasumasa*; Itakura, Mitsuhiro; Chen, Y.*; Kaneta, Yasunori*; Kinoshita, Motoyasu

軽水炉で使用される二酸化ウラン燃料中の酸素欠陥の移動プロセスを、温度加速法を用いて研究した。格子間酸素原子の移動は酸素欠損より遅いが、格子間原子がクラスターになると欠損より速く動くことがわかった。この結果は高燃焼度燃料のリム組織形成や平面欠陥といった現象の生成メカニズムを解明するための有力な手がかりである。

We studied the migration dynamics of oxygen point defects in UO which is the primary ceramic fuel for light-water reactors. Temperature accelerated dynamics simulations are performed for several initial conditions. Though the migration of the single interstitial is much slower than that of the vacancy, clustered interstitial shows faster migration than those. This observation gives us important insight on the formation mechanism of high-burnup restructuring, including planar defects and grain sub-division (the rim structure), found in UO.