內(nèi)嵌金屬的多壁碳納米管輻射損傷研究

編號(hào)：CPJS04750

篇名：內(nèi)嵌金屬的多壁碳納米管輻射損傷研究

作者：馬佳文[1,2,3] ;鞏文斌[4] ;張偉[1,3] ;許子健[1,3] ;王呈斌[1,3] ;任翠蘭[1,3] ;懷平[1,3] ;朱志遠(yuǎn)[1,3]

關(guān)鍵詞：輻射損傷 碳納米管 分子動(dòng)力學(xué) 核電池

機(jī)構(gòu)： [1]中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所嘉定園區(qū),上海201800; [2]中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049; [3]中國(guó)科學(xué)院微觀界面物理與探測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海201800; [4]中國(guó)科學(xué)院納米技術(shù)與納

摘要： 輻射損傷性能是制約核電池效能和使用壽命的重要因素。美國(guó)研究者Popa—Simil提出基于碳納米管、金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)材料的概念核電池，可實(shí)現(xiàn)核能到電能的高效轉(zhuǎn)換，其設(shè)計(jì)中利用了碳納米管的抗輻射損傷特性。本文通過建立包覆金屬銅的多壁碳納米管模型，采用分子動(dòng)力學(xué)方法，對(duì)內(nèi)嵌金屬的多壁碳納米管體系進(jìn)行了輻射損傷的模擬研究。從配位缺陷數(shù)、濺射原子數(shù)、完美結(jié)構(gòu)缺陷（Perfect structure defect，PST）原子數(shù)以及總的輻射損傷量等方面，與無(wú)內(nèi)嵌金屬的碳納米管體系進(jìn)行了分析對(duì)比。發(fā)現(xiàn)在有金屬銅內(nèi)嵌的情況下，濺射原子產(chǎn)額與無(wú)金屬內(nèi)嵌情況差別不大，但配位數(shù)缺陷和PST缺陷減小。表明內(nèi)嵌金屬起到支撐的效果，降低多壁碳納米管在輻照下的形變，增強(qiáng)了其自修復(fù)能力，從而使得輻照耐受性能有所增強(qiáng)。