Вышедшие номера
Солитонная микродинамика мультифазной теплопроводности топливных материалов типа двуокиси урана с генерацией поверхностных колебаний нового типа
Дубовский О.А.1, Семенов В.А.1, Орлов А.В.1, Сударев В.В.1
1Государственный научный центр РФ --- Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского, Обнинск, Рoссия
Email: dubov@ippe.ru
Поступила в редакцию: 28 ноября 2014 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2015 г.

Методами нейтронной спектрометрии и компьютерного моделирования исследуется микродинамика высокоамплитудных нелинейных колебаний атомов в кристаллах типа UO2, PuO2, ThO2 со структурой флюорита. На нейтронном спектрометре ДИН-2ПИ в UO2 обнаружена тонкая структура мультирезонансной спектральной плотности колебаний. Представлена интерпретация температурной зависимости коэффициента теплопроводности UO2 с двумя максимумами в области 500-3000 K и мультирезонансной плотности колебаний по результатам компьютерного моделирования, демонстрирующего генерацию при низких и высоких температурах одиночных солитонов и пучков солитонов. Показано, что максимум коэффициента теплопроводности при 500 K определяется переносом энергии солитонами. Уменьшение коэффициента теплопроводности в интервале 500-2000 K определяется солитон-солитонным рассеянием. Увеличение теплопроводности в диапазоне 2000-3000 K определяется генерацией пучков солитонов с образованием динамических пор. В кристаллах типа UO2, PuO2, ThO2 между дисперсионными ветвями оптических фононов обнаружены резонансы поверхностных колебаний нового типа. Между низкочастотной оптической ветвью и акустической ветвью при конечных температурах обнаружен дополнительный резонанс, интерпретируемый как нелинейная локальная мода, в рамках квантовой теории, возможно, бифонон. При увеличении энергии возбуждения между этим резонансом и акустической ветвью в UO2 фиксировались солитонные ветви с возрастающей скоростью, пересекающие в фазовой плоскости полосу нелинейной локальной моды.