Б. М. Костишко, В. Н. Голованов, В. В. Светухин
ПОСТРОЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-ЗАВИСИМОГО
ПОТЕНЦИАЛА МЕЖЧАСТИЧНОГО
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ДИОКСИДА УРАНА1
Аннотация. <...> Применен новый подход к выбору потенциала межатомного взаимодействия для моделирования методом молекулярной динамики термических
изменений свойств стехиометрического диоксида урана. <...> В соответствии с теоремой Эренфеста и усредненным по времени потенциалом взаимодействия параметры потенциала в методе молекулярной динамики выбирались в виде медленно меняющихся температурных зависимостей. <...> Рассчитанные значения постоянной решетки, энтальпии и теплоемкости при постоянном давлении с высокой точностью совпадают с экспериментальными данными в широком диапазоне температур от 250 до 3150 K, что подтверждает перспективность данного подхода. <...> The new approach was applied to the construction of the atom interaction
potential for molecular dynamics modeling of thermal changes of properties of uranium dioxide. <...> Введение
Метод молекулярной динамики (МД) широко используется для моделирования поведения материалов под облучением [1], поскольку получение
экспериментальных данных сопряжено с большими затратами. <...> Стехиометрический диоксид урана является наиболее используемым видом ядерного топлива в промышленных реакторах и достаточно хорошо экспериментально
изученным актинид-оксидным топливом [2]. <...> В настоящее время активно ведутся исследования свойств этого материала с помощью метода МД. <...> Так,
в работе [3] показано, что процессы миграции и кластеризации вакансий атомов кислорода протекают наиболее активно вблизи границы дислокаций, что
является одним из возможных путей формирования микроструктуры оболочки таблетки топлива при выгорании в реакторе. <...> Кроме этого, метод МД позволяет исследовать радиационно-стимулированную диффузию [4], динамику
фазовых переходов под давлением [5] и многое другое. <...> Существенным ограничением МД моделирования является ограничение моделируемого времени поведения системы, не превышающего в лучшем <...>