Impurity migration and effects on vacancy formation enthalpy in polycrystalline depleted uranium

Abstract

We have used Doppler-broadening of the positron-electron annihilation radiation technique and VASP calculations to verify the previously reported vacancy formation enthalpy Hvf in polycrystalline depleted uranium. Experimentally we have confirmed a Hvf of (1.6 ± 0.2) eV. VASP calculations using GGA and LDA approximations gave vacancy formation enthalpies values of 1.98 eV and 2.22 eV respectively. We found residual oxygen in the sample diminished these values by 50% or more. Our new experimental and theoretical data supports the notion that oxygen impurities in the sample are responsible for lower values of vacancy formation enthalpies. Measured and calculated vacancy formation enthalpies, as well as the obtained oxygen migration enthalpy of (0.6 ± 0.1) eV, are compared and discussed with values reported in the literature.Fil: Lund, K. R.. Washington State University; Estados UnidosFil: Lynn, K. G.. Washington State University; Estados UnidosFil: Weber, M. H.. Washington State University; Estados UnidosFil: Macchi, Carlos Eugenio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Somoza, Alberto Horacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Okuniewski, M. A.. Idaho National Laboratory; Estados Unido

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