Методом молекулярной динамики (МД) с использованием потенциала парного взаимодействия, восстановленного по данным теплового расширения решетки UO₂, проведено исследование самодиффузии кислорода в области суперионного перехода (1300-3000 K) для кристаллов сверхстехиометрического диоксида урана - UO_2+x. Показано, что для всех исследованных составов (x=0.000, 0.008, 0.03) на температурной зависимости коэффициентов самодиффузии кислорода в UO_2+x (ln(D)=f(1/T)) могут быть выделены три температурных участка, соответствующие кристаллическому, переходному и суперионному состояниям UO_2+x, описываемым аррениусовскими зависимостями. При низкой температуре (1300-1820 K) энергии активации диффузии кислорода для указанных выше составов равны 2.66±0.44, 1.33±0.1, 1.0±0.09 eV соответственно. В начале переходной области энергии активации для указанных составов возрастают до значений 3.40±0.11, 2.24±0.1, 1.66±0.6 eV. В области суперионного состояния энергия активации самодиффузии кислорода для всех исследованных составов в пределах погрешности одинакова - 1.25±0.15 eV. Показано, что при увеличении содержания кислорода в UO_2+x температура фазового перехода существенно снижается и при x=0.2 может достигать 1600 K. Проведено сравнение с данными экспериментальных низкотемпературных измерений коэффициентов диффузии кислорода, данными моделирования UO₂ на графических процессорах, указывающее на совпадение результатов. Сравнением концентрации МД-зависимостей коэффициентов диффузии кислорода с экспериментом показано, что их количественные расчеты в UO_2+x при используемом типе потенциала возможны лишь до составов с x<0.03.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.