بررسی خواص نقیصه‌های نقطه‌ای در ساختار زیرکونیوم خالص و آلیاژ Zr- 1%Nb با استفاده از نظریة تابعی چگالی و شبیه‌سازی اتمی

  • سال انتشار: 1399
  • محل انتشار: مجله پژوهش فیزیک ایران، دوره: 20، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_PSI-20-1_006
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 355
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

محمود پیامی شبستر

پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران

محمد رضا باسعادت

پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران

چکیده

نقیصه‌های بلوری نقش بسیار مؤثری در استحکام و خواص مکانیکی مواد دارند. آلیاژ Zr- 1%Nb به دلیل سطح مقطع جذب پایین برای نوترون‌های حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی در آب، و همچنین خواص مکانیکی مناسب، کاربرد وسیعی در راکتورهای هسته‌ای دارد. این آلیاژ در دماهای پایین و به ازای غلظت‌های کم نیوبیوم، ساختار HCp دارد. در این پژوهش ما با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن نظریة تابعی چگالی و همچنین استفاده از پتانسیل بین اتمی در دینامیک مولکولی، به بررسی خواص نقیصه‌های نقطه‌ای مانند تهی- جای و خود- بین- نشین در ساختار زیرکونیوم خالص پرداخته‌ایم. انرژی و حجم تشکیل تهی- جای و خود- بین- نشین محاسبه شده‌اند و نتایج توافق خوبی با تجربه دارد. کمیت‌های فوق در مورد آلیاژ Zr- 1%Nb نیز به دست آمده‌اند و نتایج تفاوت چندانی با مورد Zr خالص نشان نمی‌دهند. همچنین برهم‌کنش بین دو تهی- جای بررسی شده و با محاسبة انرژی پیوندی خوشه‌های تهی- جای دوتایی برای پیکربندی‌های متفاوت نشان داده شده که فقط خوشه‌هایی پایدارند که در آنها تهی- جای‌ها در همسایگی اول قرار داشته باشند. در نهایت انرژی جابه‌جایی یک تهی- جای در صفحه قاعده نیز محاسبه شد که توافق خوبی با مقدار تجربی دارد.

کلیدواژه ها

راکتور هسته‌ای, آلیاژ زیرکونیوم- نیوبیوم, نقیصة بلوری, نظریة تابعی چگالی, دینامیک مولکولی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.