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

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.

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