Моделирование растворения трифторида церия в смеси LiF–NaF–KF

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучение фазовых диаграмм многокомпонентных расплавленных смесей традиционно осуществляется либо экспериментальными измерениями, либо термодинамическими расчетами на основе известных экспериментальных данных. Значительно меньшую долю в методологии занимает атомистическое моделирование, а возможности такого подхода слабо изу- чены. В настоящей работе было проведено моделирование растворения трифторида церия в тройной эвтектике фторидов лития, натрия и калия методом молекулярной динамики. Проведено масштабное по времени и размеру ансамбля моделирование сосуществующих кристаллической фазы и расплава при нескольких температурах. Исследовано влияние размера ансамбля. Изучена скорость растворения в зависимости от температуры. Асимптота зависимости хорошо согласуется с экспериментальной температурой ликвидуса для данного состава. Дано заключение о возможности использования молекулярной динамики для определения полной растворимости компонента расплава.

Об авторах

Д. О. Закирьянов

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmitryz.ihte@gmail.com
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Magnusson J., Memmott M., Munro T. // Annals of Nuclear Energy. 2020.146. 107608. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2020.107608
  2. Ågren J. // Current Opinion in Solid State & Materials Science 1996. 1. Р. 355–360. https://doi.org/10.1016/s1359-0286(96)80025-8
  3. Liu Z-K. // Calphad. 2023. 82. 102580. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2023.102580
  4. Besmann T.M., Schorne-Pinto J. // Thermo. 2021. 1. Р. 168–78. https://doi.org/10.3390/thermo1020012
  5. Xiong W., Hao L. // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 2022. 43. Р. 894–902. https://doi.org/10.1007/s11669-022-01018-8
  6. Jayaraman S., Thompson A.P., Von Lilienfeld O.A. // Nonlinear and Soft Matter Physics 2011. 84. https://doi.org/10.1103/physreve.84.030201
  7. Shah T., Fazel K., Lian J., Huang L., Shi Y., Sundararaman R. // Journal of Chemical Physics 2023. 159. 124502. https://doi.org/10.1063/5.0164824
  8. Fu D., Zhang C., Wang G., Na H., Wu Y. // Solar Energy Materials & Solar Cells/Solar Energy Materials and Solar Cells. 2024. 273. 112916. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2024.112916
  9. Kobelev M.A., Tatarinov A.S., Zakiryanov D.O., Tkachev N.K. // Phase Transitions 2020. 93. № 5. Р. 504–508. https://doi.org/10.1080/01411594.2020.1758318
  10. Romatoski R.R., Hu L.W. // Annals of Nuclear Energy. 2017. 109. Р. 635–47. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2017.05.036
  11. Пономарев Л.И., Серегин М.Б., Михаличенко А.А., Паршин А.П., Загорец Л.П. Обоснование выбора имитаторов фторидов актиноидов для исследования растворимости в топливной соли жидкосолевых реакторов // Атомная энергия. 2012. 112. С. 341–346.
  12. Mushnikov P.N., Tkacheva O.Yu., Kholkina A.S., Zaikov Yu.P., Shishkin V.Yu., Dub A.V. // Atomic Energy. 2022. 131. Р. 263–267. https://doi.org/10.1007/s10512-022-00876-2
  13. Серегин М.Б., Паршин А.П., Кузнецов А.Ю., Пономарев Л.И., Мельников С.А., Михаличенко А.А., Ржеуцкий А.А., Мануйлов Р.Н. Растворимость UF4, ThF4, CeF3 в расплаве LiF–NaF–KF // Радиохимия. 2011. 53. С. 416–418.
  14. Zakiryanov D. // Molecular Simulation. 2023. 49. Р. 845–54. https://doi.org/10.1080/08927022.2023.2193656
  15. Zakiryanov D., Kobelev M., Tkachev N. // Fluid Phase Equilibria. 2020. 506. 112369. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2019.112369.
  16. Haynes W.M., Lide D.R., Bruno T.J., CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2014. 781 р.
  17. Melting points using GNN model. Available at: https://next-gen.materialsproject.org/contribs/contributions/65cfa83c1eaa004f45603e58 (accessed 24.06.24).
  18. Plimpton S. // Journal of Computational Physics. 1995. 117. Р. 1–19. https://doi.org/10.1006/jcph.1995.1039

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024