Компьютерное моделирование радиационно-стимулированных процессов в минералах в связи с решением минералогических, материаловедческих и экологических задач (часть первая)

Abstract

Радиационная устойчивость циркона ZrSiO4 и ксенотима YPO4 изучена с помощью методов компьютерного моделирования. Методом молекулярной динамики изучено формирование в цирконе поврежденной области после прохождения атома тория с энергией 20 кэВ. Проанализировано распределение междоузельных атомов кислорода в кристаллической решетке циркона. Установлено, что наилучшее согласие с экспериментом обеспечивает потенциал межатомного взаимодействия, параметры которого выведены из первых принципов. Также методом молекулярной динамики изучена радиационная устойчивость ксенотима. Описаны критерии выбора параметров межатомных потенциалов для моделирования альфа-распада в минералах. Рассмотрены особенности формирования и отжига изолированных дефектов в структуре ксенотима с помощью метода Мотта-Литтлтона. В рамках приближения сверхячейки изучена зависимость энергии френкелевских пар и вероятности их аннигиляции на протяжении отжига каскада смещения от расстояния между вакансией и междоузлием.