铈基合金高压相变研究

Cerium (Ce) metal is the first lanthanide element with a 4f electron, and Ce-based alloys are expected to be excellent surrogate candidates for Plutonium (Pu). To investigate the properties of Ce-based alloys are necessary and it can potentially advance the understanding of the behavior of Pu while reducing the operational cost and risk. On the other hand, Ce alloys are distinguished by the manifestation of a solid state transformation. In this work, we intends to determine the structure, equation of state and thermodynamics of different components of Ce-based alloys (Ce-Th-La) under high pressure (~1 TPa), and explore theoretical model for the strong correlation system under high pressure. This study is helpful to construct the theory of the phase transformation and the dynamic response of actinide elements under extreme conditions.

铈基合金，作为钚的良好模拟替代材料，在核武器的设计与研究中有着极为重要的研究价值，同时稀土元素合金的高压相变和相稳定性是目前研究的热点。本项目以铈-镧-钍合金为研究对象，针对不同组分的铈-镧、铈-钍及铈-镧-钍合金，开展第一原理计算，获得千万大气压范围内铈基二元及三元合金的相变，物态方程，力学性能数据，从而探索建立具有描述f电子强关联体系高压相变特性的理论模型，建立宏观与微观的联系，为进一步深入研究极端条件下具有更加复杂f电子的锕系元素相变特性和动力学响应特性提供理论基础。

铈基合金，作为钚的良好模拟替代材料，在核武器的设计与研究中有着极为重要的研究价值，同时稀土元素合金的高压相变和相稳定性是目前研究的热点。本项目以铈-镧-钍合金为研究对象，针对不同组分的铈-镧、铈-钍及铈-镧-钍合金，开展理论计算第一原理计算，获得千万大气压范围内铈基二元及三元合金的相变，物态方程，力学性能数据，从而探索建立具有描述f电子强关联体系高压相变特性的理论模型，建立宏观与微观的联系，为进一步深入研究极端条件下具有更加复杂f电子的锕系元素相变特性和动力学响应特性提供理论基础。