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]
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
从容灭绝发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
2秒前
酷炫的星星完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
废羊羊完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
冰冰大王完成签到,获得积分10
5秒前
小妮子完成签到,获得积分10
5秒前
wohawohaa完成签到,获得积分10
5秒前
彭蓬给彭蓬的求助进行了留言
6秒前
6秒前
实验顺利应助Gavin采纳,获得30
6秒前
吕曼完成签到,获得积分10
6秒前
晨晨晨完成签到,获得积分10
7秒前
egoistMM完成签到,获得积分10
7秒前
清心淡如水完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
冰冰大王发布了新的文献求助20
8秒前
Jasper应助修澈采纳,获得10
8秒前
霜降发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
小鹿5460完成签到,获得积分10
9秒前
lylyspeechless完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
小妮子发布了新的文献求助10
10秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
Jiping Ni完成签到,获得积分10
10秒前
JY'完成签到,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
胡雅琴完成签到,获得积分10
12秒前
chigga发布了新的文献求助10
14秒前
subohr完成签到,获得积分10
14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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
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 5773892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5614543
关于积分的说明 15433335
捐赠科研通 4906309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640191
邀请新用户注册赠送积分活动 1588031
关于科研通互助平台的介绍 1543027