Estudio de primeros principios de la estructura y difusión de tritio en la aleación líquida de litio-plomo

Abstract

El problema que plantea el estudio de los sistemas líquidos es que carecen de un modelo de líquido ideal que jugase un papel similar al del sólidoarmónico o el gas perfecto; lo cual hace extremadamente difícil su descripción. Es por este motivo por el que estudiaremos nuestro sistema líquido empleando técnicas de simulación en ordenador; en particular, de Dinámica Molecular (MD). Para ello se utilizará el método ab-initio, el cual se basa en la teoría del funcional de la densidad (DFT). Los métodos de Dinámica Molecular provistos con campos de fuerzas de alta procesión constituyen un método poderoso y seguro para calcular distintas magnitudes que son imposibles de medir en los experimentos debido a las condiciones extremas a las que se encuentran o a limitaciones tecnológicas para su estudio. Los metales líquidos poseen un gran interés industrial dado su alto grado de uso en la actualidad y sus numerosas aplicaciones futuras. La motivación de nuestro estudio se haya en una tecnología en desarrollo que puede convertirse en la energía del futuro; la fusión nuclear. En el actual proyecto de desarrollo de esta nueva energía se han postulado varias posibles aleaciones metálicas como elementos de contención de la estructura que confinará al plasma propiamente. Una de estas aleaciones es la de Litio-Plomo, que será la que estudiemos nosotros. A esta aleación metálica es necesario añadirle un nuevo tipo de átomo; isotopos de hidrógeno formados en la propia aleación al chocar los neutrones con los átomos de litio. Con este trabajo pretendemos ser pioneros en esta investigación obteniendo datos predictivos sobre las distintas propiedades que tendrá el material, que además ayudarán a entender el comportamiento de los átomos del líquido una vez los datos obtenidos puedan ser comparados con los futuros resultados experimentales.