Oxidative Corrosion of the UO2(001) Surface by Nonclassical Diffusion

X射线光电子能谱 氧化物 氧气 腐蚀 化学 扩散 表层 氧化态 化学状态 图层(电子) 二氧化铀 高温腐蚀 分析化学(期刊) 材料科学 化学工程 金属 冶金 热力学 环境化学 工程类 有机化学 物理
作者
Joanne E. Stubbs,Craig A. Biwer,Anne M. Chaka,Eugene S. Ilton,Yingge Du,John Bargar,Peter J. Eng
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:33 (46): 13189-13196 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.7b02800
摘要

Uranium oxide is central to every stage of the nuclear fuel cycle, from mining through fuel fabrication and use, to waste disposal and environmental cleanup. Its chemical and mechanical stability are intricately linked to the concentration of interstitial O atoms within the structure and the oxidation state of U. We have previously shown that, during corrosion of the UO2 (111) surface under either 1 atm of O2 gas or oxygenated water at room temperature, oxygen interstitials diffuse into the substrate to form a superlattice with three-layer periodicity. In the current study, we present results from surface X-ray scattering that reveal the structure of the oxygen diffusion profile beneath the (001) surface. The first few layers below the surface oscillate strongly in their surface-normal lattice parameters, suggesting preferential interstitial occupation of every other layer below the surface, which is geometrically consistent with the interstitial network that forms below the oxidized (111) surface. Deeper layers are heavily contracted and indicate that the oxidation front penetrates ∼52 Å below the (001) surface after 21 days of dry O2 gas exposure at ambient pressure and temperature. X-ray photoelectron spectroscopy indicates U is present as U(IV), U(V), and U(VI).

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
Gypsy发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
传奇3应助聪明的嘉熙采纳,获得10
1秒前
苯二氮卓完成签到,获得积分10
1秒前
清脆安南发布了新的文献求助10
2秒前
痕痕发布了新的文献求助20
2秒前
李小宁发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
陈老派发布了新的文献求助10
4秒前
lalaland完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
bxbxbx完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
Lucas应助有梦想的小猪猪采纳,获得10
7秒前
千葉发布了新的文献求助10
7秒前
咕咕鸡发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
1111完成签到,获得积分20
10秒前
雅雅完成签到 ,获得积分10
10秒前
BINBIN完成签到 ,获得积分10
10秒前
Jie发布了新的文献求助10
11秒前
bxbxbx发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
明仕春发布了新的文献求助10
12秒前
愉快向彤完成签到 ,获得积分10
12秒前
科目三应助Randy采纳,获得10
12秒前
12秒前
孙子豪完成签到,获得积分10
13秒前
舒心凡应助ruru采纳,获得30
13秒前
13秒前
隐形曼青应助杜杜采纳,获得10
14秒前
为什么读研完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
高分求助中
(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
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5684580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5037579
关于积分的说明 15184614
捐赠科研通 4843828
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2596943
邀请新用户注册赠送积分活动 1549548
关于科研通互助平台的介绍 1508057