LaNi_5合金氚老化效应的微观机理

应用密度泛函方法对LaNi5H6双胞及四面体间隙、八面体间隙和十二面体间隙位置的氢用氦来代替的双胞La2Ni10H11He进行了结构优化和能量计算.对优化后的晶体结构、能带结构、电子态密度(DOS)分布和XRD的进行了分析,计算了LaNi5中不同间隙位置的氦、氚形成能,得到氚衰变产生的3He一般处在八面体和十二面体间隙位置并优先从四面体间隙位置向十二面体间隙位置聚集,氦的存在使晶格膨胀和电子态密度(DOS)分布发生变化导致了氚老化过程中P-C-T曲线的坪台压降低、斜坪增大,氦周围的深势阱是形成氚尾的主要原因之一.

氚老化对钯钇合金膜氢渗透性能的影响

在聚变堆燃料循环系统中,钯合金膜将被用于氢同位素与杂质气体间的渗透分离以及含氚杂质中氚的催化回收。长期连续的氚操作将使合金膜体内因氚衰变而累积3He,产生氚老化效应。本工作研究了贮氚老化对Pd8.5Y0.19Ru(原子百分数)合金膜的氕、氘渗透性能的影响。研究结果表明:对于膜内体氦浓度He/M为0.042的氚老化膜,在573～723K温度范围内,氕、氘渗透率被严重降低,膜的氕氘渗透分离系数则有所提高。

^3He对 LaNi5储氚性能影响的第一性原理

基于第一性原理的密度泛函理论研究LaNi5储氚过程中T衰变为3He前后晶体的几何结构和能量变化,计算得到了在平衡态时3He在储氚的LaNi5合金中的最可几占位为八面体位置和十二面体位置。进一步分析了衰变前后的材料能带结构、电子态密度(DOS)分布。氦的惰性不溶使LaNi5合金晶格膨胀和电子态密度分布发生变化是影响LaNi5储氚过程中坪台压降低、斜坪增大的主要原因。在氦原子周围形成的深势阱是形成氚尾效应的主要原因之一。