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我系邀请中科院高能物理所石伟群研究员来我校做学术报告

一、题 目:计算化学的新机遇:核燃料循环

二、报告人:石伟群   研究员

三、时 间:2016年1月21日(周三)下午

四、地 点:主楼C102教室 

五、报告人简介:
       中科院高能物理所研究员, 2007年1月在清华大学取得博士学位。2008年10月-2009年12月在瑞士苏黎世理工学院(ETH-Zuerich)做博士后研究。近年来从事核能化学尤其是乏燃料后处理相关基础研究,在乏燃料干法处理方面,利用活性Al阴极实现了稀土与锕系元素的熔盐电化学高效分离;在水法处理核废料方面,提出采用多尺度模拟方法对锕系元素分离配体进行模拟与设计的思路,提出软硬原子结合的策略,合成并证实了一种对锕系元素组分离最有效的萃取剂;成功制备了首例锕系元素聚轮烷与首例锕系三螺旋晶体结构。近5年来已发表SCI学术论文85篇,其中第一作者和通讯作者SCI论文81 篇,包括 Adv.Mater、Coord. Chem. Rev.、J. Mater .Chem A、 Chem. Commun.、Chem. Eur. J.、Inorg. Chem.、Electrochim. Acta、Dalton Trans、J.Phy.Chem. C、J.Phy.Chem. A、Radiochim Acta等国际著名学术期刊。

六、内容简介:
       乏燃料的后处理是制约核能可持续发展的关键,如何有效地从高放废液中分离锕系元素是乏燃料后处理流程的重要科学问题。由于锕系元素一般具有很强的放射性和化学毒性,开展实验研究有较大困难,理论计算现已成为研究锕系元素溶剂萃取行为和高效萃取剂分子设计的有效手段。另外,核燃料在反应堆内燃烧过程中其成分会发生变化,内部可形成缺陷,而缺陷的迁移和积累严重影响燃料的性能。目前,锕系元素计算化学也为固体核燃料的研究提供了有效途径。我们采用相对论密度泛函理论方法,对一系列含氮杂环类软配体萃取剂以及含氧酰胺甲基氧化膦类硬配体等高效萃取剂进行理论研究,并从分子水平上解释其萃取分离机理,为新型高效锕系元素分离配体的实验合成提供了理论线索。在此基础上,提出采用相对论量子化学和分子动力学等方法结合的多尺度模拟方法来研究新型萃取剂对镧锕元素的萃取分离行为。在固体核燃料的理论研究方面,我们采用第一性原理的计算方法,研究了UO2和UN等固相核燃料的晶体结构,缺陷的形成与扩散机理,Zr等裂变产物的掺杂。这些研究有助于深入理解裂变产物对核燃料几何构型和电子结构的影响,为相关实验研究提供了理论依据,同时对核燃料循环具有重要作用。

       学术报告之后,华北电力大学环境与化学工程系系主任王祥科教授,对石伟群研究员的报告研究内容进行了高度评价。同时,石伟群教授对参会的环化系教师、本科生及研究生提问的相关问题进行了详细的解答。会场学术氛围浓厚,石伟群研究员与环化系教职工针对核燃料循环和后续乏燃料处理展开了深入讨论,双方均希望在后期加强合作。会议取得了良好的学术研讨成果,提升了华北电力大学环境化学学科学术创新水平,为下一步学科发展及专业人才培养奠定了坚实基础。