بررسي پتانسيل هاي برهم كنش بين ذره اي ساختار سوخت هاي سراميكي با روش شبيه سازي ديناميك مولكولي

Investigation of the potentials resulting from inter-particle interaction for the ceramic fuels with molecular dynamics method

در اين پژوهش، ساختار بلوري دي اكسيد اورانيوم و كاربيد اورانيوم و پتانسيل هاي برهم كنش بين ذره اي و رفتار اتم هاي اين ساختارها در مقياس اتمي با روش ديناميك مولكولي شبيه سازي شده است.شبيه سازي در مدت زمان يكصد پيكو ثانيه و در بازه دمايي بين 300 تا 3150 كلوين براي دي اكسيد اورانيوم و در بازه دمايي 300 تا 2350 كلوين براي كاربيد اورانيوم صورت گرفته است.براي شبيه سازي ديناميك از سه تابع پتانسيل برهم كنش مورس، كولمبي و باكينگهام استفاده شده است كه مجموعه اين پتانسيل ها رفتار اين ساختار را تا دماي ذوب به خوبي توصيف مي كنند.

In this research, the crystal structures of UO2 and UC, the potentials of inter-particle interactions and the behavior of atoms of these structures within atomic scale by using molecular dynamics method has been simulated. Simulation has been done in 100ps, moreover, the temperature has been considered between 300- 3150 k for UO2 and between 300-3150 k for UC, respectively. For molecular dynamic simulation, we have used three potentials of interaction namely: Morse, Buckingham, and Coulomb.These sets of potentials describe behavior of these structures up to melting point well