Molecular Dynamics Approaches to the Determination of MOX Thermophysical Properties

MOX fuel is already used in commercial reactors and it is a fundamental issue for the potential deployment of fast breeder reactors. A deep and sound knowledge of the thermo physical properties is crucial for its safe, reliable, and economic use. MD offers a fruitful opportunity for the acquisition of knowledge and competence in a research field of great interest. For the purpose, preliminary actions have been undertaken and presented in this document. In particular, the report provides a review of the MD studies on PuO2 and MOX fuel, a description of the interatomic potentials applied in the literature, a description of the LAMMPS code that turned out to be a viable option for the continuation of research as preliminary planned in the next PAR 2017.

Il combustibile MOX è già impiegato nei reattori commerciali ed è un elemento fondamentale per il potenziale sviluppo dei reattori veloci. Una conoscenza profonda e solida delle proprietà termofisiche è fondamentale per un utilizzo sicuro, affidabile ed economico. MD offre interessanti opportunità per acquisire conoscenze e competenze in un campo di ricerca di grande interesse. A tal fine, sono state intraprese e presentate in questo documento alcune azioni preliminari. In particolare, il rapporto fornisce una review delle analisi MD sui combustibili PuO2 e MOX, una descrizione dei potenziali interatomici applicati in letteratura, una descrizione del codice LAMMPS che si è rivelato un'opzione valida per la continuazione di questa linea di ricerca come previsto in via preliminare nel prossimo PAR 2017.