DFT + U study of U1-An O2- (An = Np, Pu, Am and Cm) {1 1 1}, {1 1 0} and {1 0 0} surfaces

锕系元素 居里 超铀元素 二氧化铀 化学 化学计量学 放射化学 无机化学 材料科学 物理化学 冶金
作者
Jiali Chen,Nikolas Kaltsoyannis
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:537: 147972-147972 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2020.147972
摘要

Mixed dioxides provide a means to recycle the highly radioactive transuranic elements from spent UO2 fuel. In order to gain a better understanding of such dioxides, knowledge of their geometric and electronic structures is important. However, a systematic study and comparison among uranium-actinide mixed dioxides is lacking. In this work, Hubbard U-corrected generalized gradient approximation density functional theory is used to study the surface properties of uranium-actinide mixed dioxides, where actinide = neptunium, plutonium, americium or curium. On stoichiometric surfaces, clear charge transfer is found from uranium to americium and curium, reducing them to An(III), while Np remains tetravalent. Trivalent plutonium may exist on stoichiometric uranium–plutonium surfaces, under limited conditions. On the substoichiometric (oxygen vacancy) mixed dioxide surfaces, all the transuranic elements are trivalent. Both the replacement energies of actinides into uranium dioxide surfaces, and the oxygen vacancy formation energies on uranium-actinide mixed dioxide surfaces, are strongly dependent on the An(IV)/An(III) redox potential. A linear relationship is also found between the replacement energy and the ratio of actinide to uranium in the mixed dioxides.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
徐宇鹏完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
King完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Sci666完成签到,获得积分10
4秒前
自然的不二完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Sci666发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
顶顶顶顶完成签到 ,获得积分10
7秒前
King发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
xiaoyangbao发布了新的文献求助10
9秒前
领导范儿应助SH采纳,获得10
9秒前
飒飒发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
10秒前
科研怪人发布了新的文献求助30
11秒前
乐观寄风发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
田様应助搞怪的丹采纳,获得10
14秒前
xiaolizi发布了新的文献求助10
14秒前
13333完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
冯波发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
avalanche应助mmm采纳,获得50
19秒前
19秒前
TwistZz应助丰富达采纳,获得10
19秒前
健忘的伟宸完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
诚心小虾米完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
大个应助Zhujinjin0120采纳,获得10
21秒前
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287511
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907292
关于积分的说明 18850770
捐赠科研通 6956319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208604
关于科研通互助平台的介绍 2378499
邀请新用户注册赠送积分活动 2184260