在极高温度下对Zr-Y2O3相互作用的现场XAFS-XRD研究
Ayumi Itoh1, Satoru Matsuo2, Kenta Yoshida2
1Laboratory for Zero-Carbon Energy, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1 N1-3 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo 152-8550, Japan.
Journal of synchrotron radiation
|May 31, 2024
概括
研究人员开发了一种新的现场XAFS-XRD技术,用于高温金属/金属氧化物分析. 在核安全应用中,该方法成功测量了高达2519K的氧化和伊特里亚-氧反应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 金属/金属氧化物混合物的高温现场测量技术对于核安全工程至关重要.
- 现有的方法在分析2000K以上反应的能力上是有限的.
研究的目的:
- 开发和演示用于超高温度的X射线吸收细结构 (XAFS) 和X射线衍射 (XRD) 测量技术.
- 在超过2000 K的温度下研究的氧化和伊特里亚-的反应.
主要方法:
- 同时对氧化和伊特里亚-氧反应进行XAFS-XRD测量.
- 分析包括观察Zr K边缘的化学转移,并将EXAFS数据适用于原子间距离.
- 通过累积分析和摩尔斯电位,研究了无和效应的温度依赖性.
主要成果:
- 成功测量到1952K的Zr氧化和2519K的Y2O3-ZrO2反应.
- 在氧化过程中观察到Zr K边缘吸收光谱中的化学变化.
- 通过无声效应确定原子间距离并分析局部结构动态.
结论:
- 在现场开发的XAFS-XRD系统适用于在极端温度下研究UO2-Zr等核燃料材料.
- 该技术为与核安全相关的高温材料行为提供了宝贵的见解.
- 通过先进的数据分析,阐明了无调效应和局部结构动态.
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