가돌리니아 첨가 이산화우라늄의 점결함 모델에 의한 산소포텐샬 연구

Defect Model for the Oxygen Potential of Urania doped wit Gadolinia

가돌리니아 첨가 우라니아에 대한 점결함 모델이 순수 우라니아의 점결함구조를 바탕으로 하여 개발되었다. Gd 도펀트는 금속이온자리에 -1 유효전하를 지니고, 주위의 산소침입형을 밀어내어 산소침입형의 자리를 감소시킨다. 산소 공공 농도가 증가하면 Gd 도펀트는 산소공공과 집합체를 형성하게 된다. 이 점결함 모델은 Gd 도펀트의 양의 증가에 따른 산소포텐샬의 증가와 산소 대금추비율이 2일때 급속한 산소포텐샬 변화를 설명하여, 현존하는 실험값과 좋은 일치를 보였다.

A defect model e)[plaining the oxygen potential of Gadolinia doped urania based on the defect structure of pure urania has been developed. Gd-dopants are assumed to stay in the cation sites pushing away nearby oxygen interstitials reducing the number of interstitial sites. Gd-dopants also form dopant-vacancy clusters in the abundance of oxygen vacancies. This model explains the discontinuous change of the oxygen potential at O/M= as well as the increase of the potential with the dopant concentration.