SiC 高能晶界中的 Cs 扩散
材料科学
2017-09-18 v1 核理论
摘要
铯是一种放射性裂变产物，其释放对于三结构各向同性(TRISO)燃料颗粒令人担忧。本工作中，使用基于第一性原理的动力学蒙特卡罗模型研究了 Cs 通过立方 SiC 高能晶界的扩散。HEGB 环境被建模为非晶 SiC，并使用密度泛函理论计算了 Cs 缺陷能。由缺陷能推断，最快的扩散机制为 Cs 在非晶 SiC 中的间隙扩散。利用从 DFT 采样的位点和过渡态能量，使用 kMC 模拟了 Cs 间隙的扩散。Cs HEGB 扩散在 1200-1600{\deg}C 范围内表现出 Arrhenius 型扩散。HEGB 结果与其他研究的比较不仅表明晶界扩散主导体扩散，而且表明 HEGB 是 Cs 扩散最快的晶界路径之一。HEGB 中的扩散系数明显比堆内和堆外样品报告的扩散系数低几个数量级，表明其他因素也起到了作用，例如辐射增强扩散。
引用
@article{arxiv.1709.05336,
title = {Cs diffusion in SiC high-energy grain boundaries},
author = {Hyunseok Ko and Izabela Szlufarska and Dane Morgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05336},
year = {2017}
}
备注
22 pages