Моделирование растворения трифторида церия в смеси LiF–NaF–KF

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).