核能是实现人类社会可持续发展必不可少的能源。由于核材料的实验研究受到苛刻的实验条件的限制,因此,充分利用人类到目前为止所积累的核材料相平衡及热力学性质的实验信息,建立核材料的热力学设计系统,对于开发设计高性能的核材料,具有重要的战略意义。本研究作为核材料热力学数据库的重要组成部分,以收集和整理的实验信息为基础,利用计算相图的CALPHAD方法,对部分Pu基合金系的相图进行了热力学优化与计算,其主要研究工作如下:(1)基于文献报道的Pu-X(X:Mg,Cu,Be,Cd,Bi,Mn,Nb,Mo,Cr,Ta,Re,W,Yb)各二元系的热力学参数和实验相图信息,优化与计算了上述共计十三个二元系的相图,并获得了自洽合理的热力学参数。计算结果能很好的和实验数据相吻合。(2)基于文献报道和本研究优化得到的Pu-X(X:Mo,Cr Nb)和C-X(X:Pu,Mo,Cr,Nb)各二元系的热力学参数,根据已有的实验相图,优化与计算了Pu-C-X(X:Mo,Cr,Nb)各三元系的相平衡,并获得了合理的热力学参数。计算结果与实验数据取得了良好的一致性。(3)基于文献报道和本研究优化得到的Pu-X(X:Cr,Mg,Nb)和U-X(X:Pu,CrMg,Nb)各二元系的热力学参数,外推计算了Pu-U-X(X:Cr,Mg,Nb)各三元系相图,为该类核燃料的合金设计提供了重要的理论指导。本研究的研究成果与本实验室有关U基和Th基核材料的热力学计算结果有机结合,初步建立了U,Th,Pu基核材料的热力学数据库,为新型核材料的设计和开发提供重要的理论指导。