Published 1975 | Version v1
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A study of the modification of the 5f states in phase α and delta-plutonium by X-ray absorption spectroscopy

  • 1. Paris-6 Univ., 75 (France). Lab. de Chimie Physique
  • 2. CEA Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, 92 (France). Dept. d'Etudes des Combustibles a Base de Plutonium

Description

An analysis of the M(IV-V) absorption spectra of Pu has shown an electronic structure modification between the α and delta phases: this is due to an increase of the 5f atomic states number in Pu delta. These results are in agreement with a suggestion emitted by J. Friedel according to whom the 5f electrons are much more localized around each ion in the high temperature plutonium phases than in Pu α. They experimentally corroborate that the atomic volume expansion between α and delta phases is connected to an increase in the number of localized electrons, the latter screening the nuclear charge. Conversely, any atomic volume contraction must be followed by the opposite electronic modification, therefore by a 5f electrons delocalization towards the 6d or 7s states. The experiment allows them to check indirectly that a 5f-6d promotion must occur that the delta→epsilon and epsilon→liquid transformations since they take place with volume contraction. It confirms the actived self interstitial model which has been proposed to explain the anomalous self-diffusion observed for epsilon plutonium and for cerium

Availability note (English)

MF available from INIS under the Report Number.

Abstract (French)

Une analyse des spectres d'absorption M(IV-V) du plutonium a permis de mettre en evidence une modification de sa structure electronique entre les phases α et delta; elle correspond a une augmentation du nombre d'etats a caractere atomique 5f dans Pu delta. Ces resultats sont en accord avec la suggestion de J. Friedel selon laquelle les electrons 5f sont nettement plus localises autour de chaque ion dans les phases a haute temperature du plutonium que dans Pu α. Ils confirment de plus experimentalement que la dilatation du volume atomique entre les phases α et delta est liee a une augmentation du nombre d'electrons localises faisant ecran a la charge nucleaire Inversement, on peut penser que toute contraction du volume atomique doit s'accompagner de la modification electronique inverse, donc d'une delocalisation d'electrons 5f vers les etats 6d ou 7s. Cette experimentation permet ainsi de verifier de maniere indirecte qu'une promotion 5f→6d doit se produite aux changements de phase delta→epsilon et epsilon→liquide puisqu'ils ont lieu avec contraction de volume. Elle apporte de plus une verification du modele de l'auto-interstitiel active qui a ete propose pour expliquer les anomalies d'autodiffusion observees pour le plutonium epsilon ainsi que pour le cerium

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Publishing Information

Imprint Pagination
7 p.
Report number
CEA-CONF--3234

Conference

Title
5. International conference on plutonium and other actinides.
Dates
10 Sep 1975.
Place
Baden-Baden, F.R. Germany.

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
7245791
Subject category
S36: MATERIALS SCIENCE;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
ABSORPTION SPECTRA; CRYSTAL-PHASE TRANSFORMATIONS; ELECTRONIC STRUCTURE; PLUTONIUM; X-RAY SPECTROSCOPY
Descriptors DEC
ACTINIDES; ELEMENTS; METALS; PHASE TRANSFORMATIONS; SPECTRA; SPECTROSCOPY; TRANSURANIUM ELEMENTS