内嵌金属的多壁碳纳米管辐射损伤研究

TL11; 辐射损伤性能是制约核电池效能和使用寿命的重要因素。美国研究者 Popa-Simil 提出基于碳纳米管、金属复合结构材料的概念核电池，可实现核能到电能的高效转换，其设计中利用了碳纳米管的抗辐射损伤特性。本文通过建立包覆金属铜的多壁碳纳米管模型，采用分子动力学方法，对内嵌金属的多壁碳纳米管体系进行了辐射损伤的模拟研究。从配位缺陷数、溅射原子数、完美结构缺陷(Perfect structure defect, PST)原子数以及总的辐射损伤量等方面，与无内嵌金属的碳纳米管体系进行了分析对比。发现在有金属铜内嵌的情况下，溅射原子产额与无金属内嵌情况差别不大，但配位数缺陷和PST缺陷减小。表...

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Bibliographic Details
Published in核技术 Vol. 39; no. 6; pp. 060503 - 6
Main Authors 马佳文, 巩文斌, 张伟, 许子健, 王呈斌, 任翠兰, 怀平, 朱志远
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海 201800%中国科学院纳米技术与纳米仿生研究所苏州 215123%中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区上海 201800 2016
中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海 201800
中国科学院大学北京 100049
中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区上海 201800
Subjects
Nuclear battery
辐射损伤
核电池
碳纳米管
分子动力学
Carbon nanotubes
Molecular dynamics
Irradiation damage
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.060503

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Summary:TL11; 辐射损伤性能是制约核电池效能和使用寿命的重要因素。美国研究者 Popa-Simil 提出基于碳纳米管、金属复合结构材料的概念核电池，可实现核能到电能的高效转换，其设计中利用了碳纳米管的抗辐射损伤特性。本文通过建立包覆金属铜的多壁碳纳米管模型，采用分子动力学方法，对内嵌金属的多壁碳纳米管体系进行了辐射损伤的模拟研究。从配位缺陷数、溅射原子数、完美结构缺陷(Perfect structure defect, PST)原子数以及总的辐射损伤量等方面，与无内嵌金属的碳纳米管体系进行了分析对比。发现在有金属铜内嵌的情况下，溅射原子产额与无金属内嵌情况差别不大，但配位数缺陷和PST缺陷减小。表明内嵌金属起到支撑的效果，降低多壁碳纳米管在辐照下的形变，增强了其自修复能力，从而使得辐照耐受性能有所增强。
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.060503