小分子吸附剂对PuO2纳米颗粒形态的影响从第一原则建模
Samuel Moxon1, Joseph Flitcroft2, Jonathan M Skelton3
1Department of Physical and Life Sciences, University of Huddersfield, Queensgate, Huddersfield, HD1 3DH, UNITED KINGDOM OF GREAT BRITAIN AND NORTHERN IRELAND.
概括
预测二氧化 (PuO2) 纳米粒子的行为是核废物安全的关键. 这项研究模拟了水,CO2和H2O2如何影响PuO2表面,揭示了影响地质处置设施废物形式演变的复杂相互作用.
科学领域:
- 核化学 核化学 核化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学的计算化学
背景情况:
- 遗留的库存的安全管理是核工业面临的主要挑战.
- 地质处理设施 (GDF) 是首选的解决方案,需要准确预测废物形式的演变.
- 二氧化 (PuO2) 的反应性取决于水晶面和环境因素影响的表面化学.
研究的目的:
- 为PuO2纳米粒子形态和表面特异性开发一个预测性热力学模型.
- 调查常见的环境污染物 (H2O,CO2,H2O2) 对PuO2.2的影响.
- 了解吸附物相互作用及其对能量可访问的方面的影响.
主要方法:
- 使用了第一原则建模方法.
- 开发了一个预测热力学模型.
- 在各种环境条件下模拟立体测量和缺氧PuO2.
主要成果:
- 环境污染物对PuO2纳米粒子形态和表面物种产生重大影响.
- 观察到吸附剂之间的协同和对抗相互作用.
- 该模型确定了由这些相互作用影响的关键{100},{110}和{111}方面.
结论:
- 该模型为评估GDF中PuO2的长期行为提供了关键数据.
- 环境条件对PuO2废物形式的表面化学有着重大影响.
- 该模型可以增强,包括额外的因素,如溶解和表面覆盖率,以获得更高的准确性.


