內(nèi)嵌金屬的多壁碳納米管輻射損傷研究

編號：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[1,3]

關鍵詞：輻射損傷 碳納米管 分子動力學 核電池

機構： [1]中國科學院上海應用物理研究所嘉定園區(qū),上海201800; [2]中國科學院大學,北京100049; [3]中國科學院微觀界面物理與探測重點實驗室,上海201800; [4]中國科學院納米技術與納

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。美國研究者Popa—Simil提出基于碳納米管、金屬復合結構材料的概念核電池，可實現(xiàn)核能到電能的高效轉(zhuǎn)換，其設計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，采用分子動力學方法，對內(nèi)嵌金屬的多壁碳納米管體系進行了輻射損傷的模擬研究。從配位缺陷數(shù)、濺射原子數(shù)、完美結構缺陷（Perfect structure defect，PST）原子數(shù)以及總的輻射損傷量等方面，與無內(nèi)嵌金屬的碳納米管體系進行了分析對比。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，增強了其自修復能力，從而使得輻照耐受性能有所增強。