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Thermal expansion of PuO$$_{2}$$

PuO$$_{2}$$の熱膨張

内田 哲平; 砂押 剛雄*; 小無 健司*; 加藤 正人

Uchida, Teppei; Sunaoshi, Takeo*; Konashi, Kenji*; Kato, Masato

アクチニド酸化物の物性評価を試験とシミュレーション計算により行っている。熱膨張は分子動力学(MD)法により物性値計算を行うために重要なデータである。本研究ではPuO$$_{2}$$の熱膨張について試験とMD法により評価を行った。試験では95%TDのPuO$$_{2.00}$$のペレットを使用し、熱膨張計により300-1923Kの範囲で熱膨張測定を行った。MD法では、部分イオンモデルのBorn-Mayer-HugginsポテンシャルにMorseポテンシャルを加えた原子間ポテンシャルを使用して、300-2800Kの範囲で格子定数を計算し、格子定数から熱膨張を評価した。熱膨張測定結果とMD法による熱膨張はよく一致しており、両データから300-2800Kの範囲におけるPuO$$_{2}$$の熱膨張評価式を導出した。

Experiment and simulation studies on physical properties of actinide oxides have been carried out. Thermal expansion is important data to evaluate the various properties from molecular dynamics (MD) simulation. In this study, thermal expansion of PuO$$_{2}$$ was evaluated by experiment and MD simulation. In the experimental study, thermal expansion of PuO$$_{2.00}$$ pellet was determined by a dilatometer in the temperature range of 300-1923 K. In the MD simulation, Born-Mayer-Huggins interatomic potential with a partially ionic model and Morse potential were employed. Lattice constants of PuO$$_{2}$$ were evaluated in the temperature range of 300-2800 K by MD simulation, and thermal expansion was evaluated. The experimental data was good agreement with the MD simulation result. Evaluation formula for thermal expansion of PuO$$_{2}$$ in the temperature range of 300-2800 K was derived from both data.

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パーセンタイル:49.83

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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