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J-GLOBAL ID：201902215085276140   整理番号：19A0995150

トリウム及びプルトニウム二酸化物のフォノン熱伝導率に関する第一原理計算研究 固有非調和フォノン-フォノン及び外因性粒界-フォノン散乱効果【JST・京大機械翻訳】

First-principles calculation study on phonon thermal conductivity of thorium and plutonium dioxides: Intrinsic anharmonic phonon-phonon and extrinsic grain-boundary-phonon scattering effects

著者 (2件)： Nakamura Hiroki (CCSE, Japan Atomic Energy Agency, Kashiwa, Chiba, 277-0871, Japan) ,  Machida Masahiko (CCSE, Japan Atomic Energy Agency, Kashiwa, Chiba, 277-0871, Japan)
資料名： Journal of Nuclear Materials  (Journal of Nuclear Materials)
巻： 519  ページ： 45-51  発行年： 2019年 
JST資料番号： D0148A  ISSN： 0022-3115  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 原子力工学において,核燃料材料の熱伝導率は,原子炉安全性と燃料性能の分析における最も重要な熱物理学的データの1つである。それらの熱伝導率の計算の信頼できる技術を確立するために,第一原理電子計算に基づくスキームを適用し,室温~動作温度300~1700Kの範囲で,プルトニウムとトリウム二酸化物のフォノン熱伝導率を計算した。使用したスキームでは,周波数,速度,緩和時間のようなすべてのフォノン特性を,第一原理計算により得られた調和および三次非調和力定数から計算した。これらのフォノン特性を用いて,フォノン熱伝導率とその温度依存性を標準フォノン輸送理論で計算した。計算結果は,上記の温度範囲における二酸化トリウムの実験と非常に良い一致を示した。二酸化プルトニウムに関しては,文献データに広い広がりがあるが,著者らの結果は最新の実験データと一致する。さらに,フォノン熱伝導に及ぼす粒界効果を評価し,5μm以上の粒径が考慮した温度範囲内で熱伝導率にほとんど影響しないことを見出した。これらの結果は,第一原理計算がそれらの電子構造と原子間力を再現する限り,この第一原理スキームが,考慮した温度範囲における燃料材料のフォノン熱伝導率の正確な計算に信頼性があることを証明した。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 粒径 ,  電子構造 ,  *フォノン ,  *プルトニウム ,  *トリウム ,  酸化トリウム ,  *結晶粒界 ,  信頼性 ,  *第一原理 ,  *熱伝導率 ,  *熱伝導 ,  核燃料 ,  温度依存性
準シソーラス用語： *フォノン散乱 ,  *第一原理計算 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 核燃料の基礎的性質  (MD08020V)

タイトルに関連する用語 (10件)： トリウム ,  プルトニウム ,  酸化物 ,  フォノン ,  熱伝導率 ,  第一原理計算 ,  研究 ,  固有 ,  粒界 ,  フォノン散乱