本发明专利技术提供一种钚合金表面吸附模型的确定方法、装置和电子设备，该方法通过基于晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型，将晶体结构模型中的钚原子替换为预先获取的掺杂原子，以构建初始钚合金结构模型；通过对初始钚合金结构模型的结构进行优化处理，以获取处于稳定状态的目标钚合金结构模型，从而将预先获取的吸附分子放置在处于稳定状态的目标钚合金结构模型中，以构建初始钚合金表面吸附模型，并对初始钚合金表面吸附模型的结构进行优化处理，以获取能够稳定吸附的目标钚合金表面吸附模型，解决了现有技术中无法针对钚合金材料构建表面吸附模型的技术问题，满足了实际应用场景中对钚合金材料的应用需求。中对钚合金材料的应用需求。中对钚合金材料的应用需求。
【技术实现步骤摘要】
钚合金表面吸附模型的确定方法、装置和电子设备
[0001]本专利技术涉及核裂变材料
，尤其涉及一种钚合金表面吸附模型的确定方法、装置和电子设备。
技术介绍
[0002]钚是一种放射性很强、毒性极大的易裂变核材料，由于钚材料具有放射性和高毒性，使得技术人员在进行钚材料的实验研究时面临许多挑战，因此，目前钚材料的研究主要集中在模拟研究上。
[0003]钚的熔点为913K，从绝对零度到熔点范围内存在六个稳定相，其中，δ钚具有最佳的力学性质和机械加工性质，因而备受关注。钚金属的相变不仅在不同温度下呈现复杂的关系，而且对化学掺杂和环境压力也非常敏感。镓或铝等元素的掺入可以增加钚的温度稳定性，同时明显改善金属钚的柔韧性和延展性，这对钚材料的加工、存储以及应用起到了重大的作用，因此，在实际应用中大多使用的是钚与其他金属或者非金属元素构成的合金材料。
[0004]目前，钚表面性质及吸附问题的研究主要以模拟研究为主，并且构建的模型大多为纯钚表面的吸附模型。然而，在实际应用中大多使用的是钚与其他金属或者非金属元素构成的合金材料，因此，现有技术中提供的这种纯钚表面的吸附模型无法满足实际应用场景中对钚合金材料的应用需求。因此，如何针对钚合金材料构建表面吸附模型是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种钚合金表面吸附模型的确定方法、装置和电子设备，用以解决现有技术中无法针对钚合金材料构建表面吸附模型的缺陷，以满足实际应用场景中对钚合金材料的应用需求。
[0006]本专利技术提供一种钚合金表面吸附模型的确定方法，包括：获取钚的晶格常数理论值，并基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型；基于预先获取的掺杂原子和所述晶体结构模型构建初始钚合金结构模型，并基于预设第一模型优化策略优化所述初始钚合金结构模型的结构，以使所述初始钚合金结构模型的表面处于稳定状态，得到目标钚合金结构模型；基于预先获取的吸附分子和所述目标钚合金结构模型构建初始钚合金表面吸附模型，并基于预设第二模型优化策略优化所述初始钚合金表面吸附模型的结构，以使所述初始钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态，得到目标钚合金表面吸附模型。
[0007]根据本专利技术提供的一种钚合金表面吸附模型的确定方法，所述获取钚的晶格常数理论值，并基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型，包括：获取钚的晶格常数实验值；基于预设结构优化算法和预设固体模型状态方程获取钚的晶格常数理论值，所述预设结构优化算法用于对固体模型的结构参数进行优化，以使所述固体模型处于稳定状态；获取所述晶格常数实验值与所述晶格常数理论值的当前误差值，并判断所述当前误差值是否
在预设误差范围内；在所述当前误差值处于所述预设误差范围内的情况下，基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型。
[0008]根据本专利技术提供的一种钚合金表面吸附模型的确定方法，所述基于预设结构优化算法和预设固体模型状态方程获取钚的晶格常数理论值，包括：获取预设固体模型状态方程，所述预设固体模型状态方程表示固体模型的体积与体积对应的体系能量、最低体系能量以及所述最低体系能量对应的体积值之间的状态方程；获取钚的体积经验数据，并获取所述体积经验数据对应的体系能量经验数据；将所述体积经验数据和所述体系能量经验数据代入所述预设固体模型状态方程，计算得到所述预设固体模型状态方程中所述最低体系能量对应的体积值；基于所述最低体系能量对应的体积值获取钚的晶格常数理论值。
[0009]根据本专利技术提供的一种钚合金表面吸附模型的确定方法，所述基于预先获取的掺杂原子和所述晶体结构模型构建初始钚合金结构模型，并基于预设第一模型优化策略优化所述初始钚合金结构模型的结构，以使所述初始钚合金结构模型的表面处于稳定状态，得到目标钚合金结构模型，包括：在所述晶体结构模型中选取多组掺杂位置，并将每一组所述掺杂位置上的钚原子替换为所述掺杂原子，生成多个初始钚合金结构模型；获取每一所述初始钚合金结构模型的表面能数据，得到多组表面能数据；基于多组所述表面能数据从多个所述初始钚合金结构模型中筛选出表面能最小的初始钚合金结构模型；将表面能最小的初始钚合金结构模型作为所述目标钚合金结构模型。
[0010]根据本专利技术提供的一种钚合金表面吸附模型的确定方法，所述基于预先获取的吸附分子和所述目标钚合金结构模型构建初始钚合金表面吸附模型，并基于预设第二模型优化策略优化所述初始钚合金表面吸附模型的结构，以使所述初始钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态，得到目标钚合金表面吸附模型，包括：将所述吸附分子放置在所述目标钚合金结构模型的表面，得到初始钚合金表面吸附模型；基于所述预设第二模型优化策略调整所述初始钚合金表面吸附模型中所述吸附分子的放置位置，以使所述吸附分子稳定吸附在钚合金表面，得到优化钚合金表面吸附模型；获取所述优化钚合金表面吸附模型中所述吸附分子在钚合金表面的吸附能，并基于所述吸附能判断所述优化钚合金表面吸附模型是否处于稳定吸附状态；在所述优化钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态的情况下，则确定所述优化钚合金表面吸附模型为所述目标钚合金表面吸附模型。
[0011]根据本专利技术提供的一种钚合金表面吸附模型的确定方法，在所述基于预设第二模型优化策略优化所述初始钚合金表面吸附模型的结构，以使所述初始钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态，得到目标钚合金表面吸附模型之后，所述方法还包括：获取所述目标钚合金表面吸附模型的吸附能力测试数据，并基于所述吸附能力测试数据获取所述目标钚合金表面吸附模型的吸附能力分析结果；获取所述目标钚合金表面吸附模型的净电荷分布数据，并基于所述净电荷分布数据获取所述目标钚合金表面吸附模型的电荷转移分析结果；获取所述目标钚合金表面吸附模型的差分电荷密度数据，并基于所述差分电荷密度数据获取所述目标钚合金表面吸附模型的电荷密度变化分析结果；获取所述目标钚合金表面吸附模型中吸附分子在钚合金表面吸附后的分波态密度数据，并基于所述分波态密度数据获取所述目标钚合金表面吸附模型的电子结构变化分析结果；获取所述目标钚合金表面吸附模型的表面功函数变化数据，并基于所述表面功函数变化数据获取所述目标钚合金表面吸附模型的表面功函数分析结果。
[0012]本专利技术还提供一种钚合金表面吸附模型的确定装置，包括：晶体结构构建模块，用于获取钚的晶格常数理论值，并基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型；掺杂模型构建模块，用于基于预先获取的掺杂原子和所述晶体结构模型构建初始钚合金结构模型，并基于预设第一模型优化策略优化所述初始钚合金结构模型的结构，以使所述初始钚合金结构模型的表面处于稳定状态，得到目标钚合金结构模型；吸附模型构建模块，用于基于预先获取的吸附分子和所述目标钚合金结构模型构建初始钚合金表面吸附模型，并基于预设第二模型优化策略优化所述初始钚合金表面吸附模型的结构，以使所述初始钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态，得到目标钚合金表面吸附模型。
[0013]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钚合金表面吸附模型的确定方法，其特征在于，包括：获取钚的晶格常数理论值，并基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型；基于预先获取的掺杂原子和所述晶体结构模型构建初始钚合金结构模型，并基于预设第一模型优化策略优化所述初始钚合金结构模型的结构，以使所述初始钚合金结构模型的表面处于稳定状态，得到目标钚合金结构模型；基于预先获取的吸附分子和所述目标钚合金结构模型构建初始钚合金表面吸附模型，并基于预设第二模型优化策略优化所述初始钚合金表面吸附模型的结构，以使所述初始钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态，得到目标钚合金表面吸附模型。2.根据权利要求1所述的钚合金表面吸附模型的确定方法，其特征在于，所述获取钚的晶格常数理论值，并基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型，包括：获取钚的晶格常数实验值；基于预设结构优化算法和预设固体模型状态方程获取钚的晶格常数理论值，所述预设结构优化算法用于对固体模型的结构参数进行优化，以使所述固体模型处于稳定状态；获取所述晶格常数实验值与所述晶格常数理论值的当前误差值，并判断所述当前误差值是否在预设误差范围内；在所述当前误差值处于所述预设误差范围内的情况下，基于所述晶格常数理论值构建钚的晶体结构模型。3.根据权利要求2所述的钚合金表面吸附模型的确定方法，其特征在于，所述基于预设结构优化算法和预设固体模型状态方程获取钚的晶格常数理论值，包括：获取预设固体模型状态方程，所述预设固体模型状态方程表示固体模型的体积与体积对应的体系能量、最低体系能量以及所述最低体系能量对应的体积值之间的状态方程；获取钚的体积经验数据，并获取所述体积经验数据对应的体系能量经验数据；将所述体积经验数据和所述体系能量经验数据代入所述预设固体模型状态方程，计算得到所述预设固体模型状态方程中所述最低体系能量对应的体积值；基于所述最低体系能量对应的体积值获取钚的晶格常数理论值。4.根据权利要求1所述的钚合金表面吸附模型的确定方法，其特征在于，所述基于预先获取的掺杂原子和所述晶体结构模型构建初始钚合金结构模型，并基于预设第一模型优化策略优化所述初始钚合金结构模型的结构，以使所述初始钚合金结构模型的表面处于稳定状态，得到目标钚合金结构模型，包括：在所述晶体结构模型中选取多组掺杂位置，并将每一组所述掺杂位置上的钚原子替换为所述掺杂原子，生成多个初始钚合金结构模型；获取每一所述初始钚合金结构模型的表面能数据，得到多组表面能数据；基于多组所述表面能数据从多个所述初始钚合金结构模型中筛选出表面能最小的初始钚合金结构模型；将表面能最小的初始钚合金结构模型作为所述目标钚合金结构模型。5.根据权利要求1所述的钚合金表面吸附模型的确定方法，其特征在于，所述基于预先获取的吸附分子和所述目标钚合金结构模型构建初始钚合金表面吸附模型，并基于预设第二模型优化策略优化所述初始钚合金表面吸附模型的结构，以使所述初始钚合金表面吸附模型处于稳定吸附状态，得到目标钚合金表面吸附模型，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，李龙现，黄璜，梁天锡，李岩，陈旭东，辛晨，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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