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First principles study on thermodynamic properties of NpN with lattice vibrations

フォノン解析による窒化ネプツニウムの熱力学第一原理計算

柴田 裕樹 ; 都留 智仁  ; 西 剛史; 平田 勝 ; 加治 芳行 

Shibata, Hiroki; Tsuru, Tomohito; Nishi, Tsuyoshi; Hirata, Masaru; Kaji, Yoshiyuki

理論と実験の両方の観点から、マイナーアクチノイド(MA)窒化物の基礎特性を知ることはMA含有燃料の製造や照射挙動を把握するうえで重要であり望まれている。特にMAの中でネプツニウムは使用済燃料中の生成量や長半減期核種のため重要な元素の一つである。そこで、第一原理計算によるフォノン解析から、有限温度での窒化ネプツニウムの熱力学特性を評価した。得られたHelmholzの自由エネルギーやフォノン状態密度から格子比熱や熱膨張係数を算出し、比熱の実験値と比較することで未だに明らかとなっていない電子比熱の寄与を評価した。

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