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Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究

付上朝 张建 谢秋荣 叶成 郭奇勋

付上朝, 张建, 谢秋荣, 叶成, 郭奇勋. Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
引用本文: 付上朝, 张建, 谢秋荣, 叶成, 郭奇勋. Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
FU Shangchao, ZHANG Jian, XIE Qiurong, YE Cheng, GUO Qixun. Radiation Damage of Lu2Ti2O7 and Lu2TiO5 Ceramics Caused by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
Citation: FU Shangchao, ZHANG Jian, XIE Qiurong, YE Cheng, GUO Qixun. Radiation Damage of Lu2Ti2O7 and Lu2TiO5 Ceramics Caused by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230

Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
基金项目: 福建省自然科学基金项目(2017J01007);厦门大学能源学院发展基金项目(2018NYFZ01)
详细信息
    作者简介:

    付上朝(1993-),男,贵州六盘水人,硕士,从事核工程与材料方面的研究;E-mail:848807790@qq.com

    通讯作者: 张建,E-mail:zhangjian@xmu.edu.cn
  • 中图分类号: O571

Radiation Damage of Lu2Ti2O7 and Lu2TiO5 Ceramics Caused by Kr Ion Irradiation

Funds: Fujian Provincial Natural Science Foundation(2017J01007); Energy Development Foundation of Energy College, Xiamen University (2018NYFZ01)
  • 摘要: 钛酸盐因其优异的物理化学性能,可作为高放射性核废物(HLW)和锕系元素(钚)的重要候选固化材料之一。采用传统的陶瓷烧结工艺制备了多晶的Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料。在室温下,用800 keVKr2+对两种材料进行辐照,辐照后的样品采用GIXRD进行表征,观察到两种样品都经历了先肿胀、然后再发生非晶相变的过程。不同的是Lu2Ti2O7的晶格肿胀程度大于Lu2TiO5。另外,Lu2TiO5样品的辐照到2×1014 ions/cm2时非晶含量达95.54%,而Lu2Ti2O7样品在此剂量下非晶含量只有74.66%。通过第一性原理计算了Lu2Ti2O7晶体的晶格肿胀随反位浓度的变化关系,结果表明,Lu2Ti2O7出现非晶前的晶格肿胀主要由阳离子反位导致,而Lu2TiO5是无序的萤石结构,其辐照所导致的晶格肿胀不含阳离子反位的贡献,晶格肿胀程度较低。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-19
  • 修回日期:  2019-04-12
  • 刊出日期:  2019-06-20

Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
    基金项目:  福建省自然科学基金项目(2017J01007);厦门大学能源学院发展基金项目(2018NYFZ01)
    作者简介:

    付上朝(1993-),男,贵州六盘水人,硕士,从事核工程与材料方面的研究;E-mail:848807790@qq.com

    通讯作者: 张建,E-mail:zhangjian@xmu.edu.cn
  • 中图分类号: O571

摘要: 钛酸盐因其优异的物理化学性能,可作为高放射性核废物(HLW)和锕系元素(钚)的重要候选固化材料之一。采用传统的陶瓷烧结工艺制备了多晶的Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料。在室温下,用800 keVKr2+对两种材料进行辐照,辐照后的样品采用GIXRD进行表征,观察到两种样品都经历了先肿胀、然后再发生非晶相变的过程。不同的是Lu2Ti2O7的晶格肿胀程度大于Lu2TiO5。另外,Lu2TiO5样品的辐照到2×1014 ions/cm2时非晶含量达95.54%,而Lu2Ti2O7样品在此剂量下非晶含量只有74.66%。通过第一性原理计算了Lu2Ti2O7晶体的晶格肿胀随反位浓度的变化关系,结果表明,Lu2Ti2O7出现非晶前的晶格肿胀主要由阳离子反位导致,而Lu2TiO5是无序的萤石结构,其辐照所导致的晶格肿胀不含阳离子反位的贡献,晶格肿胀程度较低。

English Abstract

付上朝, 张建, 谢秋荣, 叶成, 郭奇勋. Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
引用本文: 付上朝, 张建, 谢秋荣, 叶成, 郭奇勋. Lu2Ti2O7和Lu2TiO5陶瓷材料的Kr离子辐照损伤研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
FU Shangchao, ZHANG Jian, XIE Qiurong, YE Cheng, GUO Qixun. Radiation Damage of Lu2Ti2O7 and Lu2TiO5 Ceramics Caused by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
Citation: FU Shangchao, ZHANG Jian, XIE Qiurong, YE Cheng, GUO Qixun. Radiation Damage of Lu2Ti2O7 and Lu2TiO5 Ceramics Caused by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 230-234. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.230
参考文献 (18)

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