【摘 要】
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富勒烯内嵌物的相关研究为乏燃料后处理提供了一定的理论基础;作为核燃料加工中重要的一个环节,对铀转化生产链反应机理分析具有重要的意义。在此背景下,本文主要分为三部分内容。电子弹性散射是研究内嵌富勒烯原子重要的手段,本文利用光学模型分别采用富勒烯传统方势阱和我们小组通过从头算方法得到的富勒烯连续势阱计算了电子与A@Cn（A=Ca,Mg;n=60,20）的弹性散射截面。对于Ca@C60,我们发现两种模型
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富勒烯内嵌物的相关研究为乏燃料后处理提供了一定的理论基础;作为核燃料加工中重要的一个环节,对铀转化生产链反应机理分析具有重要的意义。在此背景下,本文主要分为三部分内容。电子弹性散射是研究内嵌富勒烯原子重要的手段,本文利用光学模型分别采用富勒烯传统方势阱和我们小组通过从头算方法得到的富勒烯连续势阱计算了电子与A@Cn（A=Ca,Mg;n=60,20）的弹性散射截面。对于Ca@C60,我们发现两种模型下微分截面的计算结果比较接近,而方势阱模型更容易高估积分截面。而对于Mg@C20,采用两种势阱分别计算时微分截面和积分截面均有较大差距,这说明我们使用从头算方法计算得到的富勒烯连续静电势应该在后续计算中被采用或通过实验来验证。同时,本文考虑了电荷效应,计算了电子与Ca±z@C?60z的弹性散射截面。本文使用密度泛函理论分析了U2C2@Cn（n=60,78,80,96）的结构和性质。当U2C2分子内嵌到富勒烯笼后,C60笼出现了严重的形变而其他富勒烯保持了原有形状;U2C2片段会发生折叠,这种折叠随着“宿主”富勒烯尺寸的增大而减弱;同时U2C2分子会向富勒烯笼转移电子。我们发现内嵌后,在C60笼里出现了U-U金属键。与此同时,本文进一步研究了U2C2片段与富勒烯笼互相作用的机理。本文最后一部分使用密度泛函理论详细研究了UO2与F2反应生成UF6的反应机理,这对后续计算反应速率和选择催化剂起到了一定的指导意义。
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