论文摘要
本文采用量子力学中密度泛函（DFT）B3LYP方法和Pu的相对论有效原子实势模型（RECP）,应用Gaussian98和Gaussian03程序,对钚化合物（PuN,PuO,PuH,PuN2和PuOH）的分子结构和分析势能函数进行了计算和研究,同时,还用量子力学从头计算的方法计算了PuOH体系的热力学函数,并在此基础上分析了PuOH体系的热力学稳定性。 在原子分子反应静力学基础上,根据分子电子状态构造的群论原理,推导得到了PuN,PuO,PuH,PuN2和PuOH的可能的电子状态及合理的离解极限,并通过量子力学从头计算的方法确定了它们的基电子态分别为PuN（X6∑+）,PuO（X5∑-）,PuH（X8∑+）,PuN2（X3∑g-）和PuOH（X6∑+）。且结构优化的结果得出其分子的最稳态构型分别为C∞Ⅴ,C∞Ⅴ,C∞Ⅴ,D∞h和C∞Ⅴ, 导出了PuN,PuO和PuH双原子分子的Murrell-Sorbie势能函数曲线,在此基础上推导出光谱数据和力常数。并使用多体展式理论方法,首次导出了三原子分子（PuN2和PuOH）两个构型的分析势能函数,它们的势能面准确地再现了稳态平衡结构构型及能量关系,除此之外,还复现了亚稳态结构构型和能量关系。本文还利用势能函数等值图讨论了两个三原子分子一些反应通道的静态特征。 论文的最后一章,用量子力学方法计算了PuOH体系的热力学数据,并对PuOH体系的热力学稳定进行了计算分析。从而探讨了钚、氧、氢体系中钚的腐蚀情况:H（g）+O（g）+Pu（S）→PuOH（g）,Pu（S）+OH（g）→PuOH（g）,PuH（g）+O（g）→PuOH（g）三个反应通道均能自发反应,而PuO（g）+H（g）→PuOH（g）在整个温度范围内都不能自发反应,这说明由气态H原子与PuO分子能很难反应生成PuOH气体。
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摘要ABSTRACT第一章 引言参考文献第二章 分子结构和势能函数的理论基础和计算方法2.1 Born-Oppenheimer近似与分子势能函数2.2 分子势能函数的量子力学计算方法2.2.1 电子的相关效应及密度泛函理论2.2.1.1 电子相关效应2.2.1.2 密度泛函理论及B3LYP方法2.2.2 相对论有效势2.2.2.1 有效原子实势（ECP）2.2.2.2 相对论有效实势（RECP）2.2.3 Pu原子的相对论有效原子实势与基函数2.3 原子分子反应静力学基本原理2.3.1 原子和分子的对称原理2.3.1.1 群表示的约化2.3.1.2 群表示的分解2.3.1.3 群表示的直积2.3.2 原子分子反应静力学2.3.2.1 分子轨道2.3.2.2 分子的电子状态2.3.2.3 分子的电子状态和离解极限的确定参考文献第三章 分子的结构与分析势能函数3.1 双原子分子势能函数的性质3.1.1 势能函数和力学性质3.1.2 力常量与光谱数据3.2 双原子分子势能函数的形式3.3.PuN分子的电子状态与势能函数3.3.1 PuN电子状态及离解极限3.3.2 PuN分子基态的分析势能函数、力常数和光谱数据6∑+态性质'>3.3.3 PuN分子X6∑+态性质3.3.4 小结3.4 PuO和PuH分子的电子状态与势能函数3.4.1 PuO和PuH基态电子状态及离解极限3.4.2 PuO分子基态的平衡结构和性质参数5∑-态性质'>3.4.3 PuO分子X5∑-态性质3.4.4 PuH的分子基态的平衡结构和性质参数3.5 三原子分子的势能函数3.5.1 势能函数与分子结构3.5.2 势能函数几何图形表示法和特征3.5.3 多体项展式理论方法2基态的结构与势能函数'>3.6 PuN2基态的结构与势能函数2电子状态与离解极限'>3.6.1 PuN2电子状态与离解极限2的平衡结构与振动频率'>3.6.2 PuN2的平衡结构与振动频率2分子的多体展式的势能函数'>3.6.3 PuN2分子的多体展式的势能函数3.7 PuOH基态的结构与势能函数3.7.1 PuOH的电子状态与离解极限3.7.2 PuOH基态分子的平衡结构与力学性质3.7.3 PuOH分子三个构型基态的性质3.7.4 PuOH分子的分析势能函数3.8 小结参考文献第四章 PuOH体系的热力学函数4.1 热力学函数从头计算的基本理论4.1.1 核运动对热力学函数的贡献4.1.2 电子运动队热力学函数的贡献4.2 PuOH的热力学函数和稳定性4.2.1 气态PuOH（g）、O2（g），H2（g），OH（g），PuO（g）和PuH（g）的热力学函数4.2.2 固态Pu（s）的热力学函数4.2.3 PuOH（g）的生成热力学函数4.3 讨论参考文献第五章 结论发表文章声明致谢
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