Издателям
Вышедшие номера
Солитонная микродинамика мультифазной теплопроводности топливных материалов типа двуокиси урана с генерацией поверхностных колебаний нового типа
Дубовский О.А.1, Семенов В.А.1, Орлов А.В.1, Сударев В.В.1
1Государственный научный центр РФ --- Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского, Обнинск, Рoссия
Email: dubov@ippe.ru
Поступила в редакцию: 28 ноября 2014 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2015 г.

Методами нейтронной спектрометрии и компьютерного моделирования исследуется микродинамика высокоамплитудных нелинейных колебаний атомов в кристаллах типа UO2, PuO2, ThO2 со структурой флюорита. На нейтронном спектрометре ДИН-2ПИ в UO2 обнаружена тонкая структура мультирезонансной спектральной плотности колебаний. Представлена интерпретация температурной зависимости коэффициента теплопроводности UO2 с двумя максимумами в области 500-3000 K и мультирезонансной плотности колебаний по результатам компьютерного моделирования, демонстрирующего генерацию при низких и высоких температурах одиночных солитонов и пучков солитонов. Показано, что максимум коэффициента теплопроводности при 500 K определяется переносом энергии солитонами. Уменьшение коэффициента теплопроводности в интервале 500-2000 K определяется солитон-солитонным рассеянием. Увеличение теплопроводности в диапазоне 2000-3000 K определяется генерацией пучков солитонов с образованием динамических пор. В кристаллах типа UO2, PuO2, ThO2 между дисперсионными ветвями оптических фононов обнаружены резонансы поверхностных колебаний нового типа. Между низкочастотной оптической ветвью и акустической ветвью при конечных температурах обнаружен дополнительный резонанс, интерпретируемый как нелинейная локальная мода, в рамках квантовой теории, возможно, бифонон. При увеличении энергии возбуждения между этим резонансом и акустической ветвью в UO2 фиксировались солитонные ветви с возрастающей скоростью, пересекающие в фазовой плоскости полосу нелинейной локальной моды.
  • И.С. Курина, В.В. Попов, В.Н. Харитонов. Атомная энергия 101, 802 (2006)
  • G. Dolling, R.A. Cowley, A.D.B. Woods. Canad. J. Phys. 43, 1397 (1965)
  • N.J. Dudney, R.L. Goble, H.I. Tuller. J. Amer. Ceram. Soc. 64, 627 (1981)
  • R. Brandt, G. Neuer. J. Non-Equilib. Thermodyn. 1, 3 (1967)
  • J.H. Harding, D.G. Martin. J. Nucl. Mater. 166, 223 (1989)
  • K. Kurosaki, K. Yamada, M. Uno, S. Yamanaka, K. Yamamoto, T. Namekawa. J. Nucl. Mater. 294, 160 (2001)
  • Q. Yin, S.Y. Savrasov. Phys. Rev. Lett. 100, 225 504 (2008)
  • В.А. Семенов, Ж.А. Козлов, В.М. Морозов, А.В. Пучков, В.В. Савостин, Е.Л. Ядровский. Препринт ФЭИ-3176 (2009)
  • V.A. Semenov, O.A. Dubovskiy, A.V. Orlov. Cryst. Rep. 56, 1149 (2011)
  • О.А. Дубовский, А.В. Орлов, В.А. Семенов. ФТТ 53, 1861 (2011)
  • В.М. Агранович. ФТТ 12, 562 (1970)
  • V.M. Agranovich, O.A. Dubovskiy. Optical Properties of Mixed Crystals. North-Holland, Amsterdam (1988) 437 p
  • V.M. Agranovich, O.A. Dubovskiy, A.V. Orlov. Phys. Lett. A 119, 83 (1986)
  • R.K. Dodd, J.C. Ellbeck, J.D. Gibbon, H.C. Morris. Solitons and Nonlinear Wave Equations. Academic Press, London (1982) 694 p
  • M. Toda. Theory of nonlinear lattices. Springer-Verlag, Berlin, (1981)
  • M.E. Manley, M. Yethiraj, H. Sinn, H.M. Volz, A. Alatas, J.C. Lashley, W.L. Hults, G.H. Lander, J.L. Smith. Phys. Rev. Lett. 96, 125 501 (2006)
  • A.I. Kolesnikov, M. Prager, J. Tomkinson, I.O. Bashkin, V.Yu. Malyshev, E.G. Ponyatovskii. J. Phys.: Condens. Matter. 3, 5927 (1991)
  • О.А. Дубовский, А.В. Орлов. ФТТ 52, 846 (2010)
  • M.E. Manley, D.L. Abernathy, N.I. Agladze, A.J. Sievers. Sci. Rep. 1, 1 (2011)
  • А.В. Савин, О.В. Гендельман. ФТТ 43, 341 (2001)
  • О.А. Дубовский, В.А. Семенов, А.В. Орлов. ФТТ 55, 354 (2013)
  • О.А. Дубовский, А.В. Орлов. Письма в ЖЭТФ 87, 482 (2008)
  • О.А. Дубовский, А.В. Орлов. Письма в ЖЭТФ 96, 509 (2012)
  • О.А. Дубовский, В.А. Семенов, А.В. Орлов, В.В. Сударев. ФТТ 56, 1779 (2014)
  • А.Н. Ораевский, М.Ю. Судаков. ЖЭТФ 92, 1366 (1987)
  • О.А. Дубовский, А.В. Орлов. ФТТ 55, 1590 (2013)
  • E. Fermi, J.R. Pasta, S.M. Ulam. Collected Works of E. Fermi. Univ. Chicago Press 2, 978 (1965)
  • Л.Д. Ландау, E.M. Лифшиц. Теория упругости. Наука, М. (1987). 244 с
  • V.M. Agranovich, V.L. Ginzburg. Crystal Optics with Spatial Dispersion and Excitons. Springer, Berlin (1984) 375 p
  • О.А. Дубовский. ФТТ 12, 3054 (1970)
  • О.А. Дубовский, А.В. Орлов. ФТТ 36, 3131 (1994)
  • W. Heitler. Quantum Theory of Radiation. Clarendon Press, Oxford (1954) 491 p.
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.