Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 11, стр. 1626-1636

Пространственная компьютерная модель изобарной фазовой диаграммы UCl₃–NaCl–MgCl₂–PuCl₃

В. П. Воробьева^a, *, А. Э. Зеленая^a, В. И. Луцык^a, М. В. Ламуева^a

^a Институт физического материаловедения СО РАН
670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Россия

Поступила в редакцию 05.05.2023
После доработки 20.06.2023
Принята к публикации 27.06.2023

EDN: YZXQVU
DOI: 10.31857/S0044457X23600780

Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.

Аннотация

Построена четырехмерная (4D, в координатах состав–температура) компьютерная модель изобарной фазовой диаграммы из хлоридов урана, натрия, магния и плутония, а также четыре трехмерные (3D) компьютерные модели фазовых диаграмм формирующих ее тройных систем. Для построения использована технология сборки 4D-модели из 46 гиперповерхностей и 17 фазовых областей. Полученная 4D-модель фазовой диаграммы UCl₃–NaCl–MgCl₂–PuCl₃ позволяет визуализировать четырехмерный объект целиком (со всеми его гиперповерхностями и фазовыми областями) через любые произвольно заданные 2D- и 3D-разрезы, а также воспроизводить опубликованные (экспериментальные или термодинамически рассчитанные) 2D-сечения. Результаты работы могут быть использованы при разработке материалов для компонентов топлива расплавно-солевых реакторов IV поколения и пирохимической переработки отработавших твэлов. Впервые получено комплексное полное описание фазовых диаграмм, составленных из хлоридов урана и плутония, натрия и магния.

Ключевые слова: расплавно-солевой реактор, фазовая диаграмма, компьютерное моделирование, визуализация объектов четырехмерного пространства, хлорид урана, хлорид натрия, хлорид магния, хлорид плутония

Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.

Список литературы

Yin H., Wu S., Wang X. et al // J. Fluor. Chem. 2019. V. 217. P. 90. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2018.09.008
Федоров П.П. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 2. С. 250. https://doi.org/10.31857/S0044457X21020070
Mourogov A., Bokov P.M. // Energy Convers. Manage. 2006. V. 47. P. 2761. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.02.013
Pelton A.D., Chartrand P. // Metall. Mater. Trans. A. 2001. V. 32A. P. 1361. https://doi.org/10.1007/s11661-001-0227-2
Trnovcova V., Garashina L.S., Skubla A. et al // Solid State Ionics. 2003. V. 157. P. 195. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00209-6
Федоров П.П., Бучинская И.И., Бондарева О.С. и др. // Журн. неорган. химии. 2000. Т. 45. № 6. С. 1054.
Beneš O., Konings R.J.M. // J. Nucl. Mater. 2008. V. 375. P. 202. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.01.007
Beneš O. Thermodynamics of Molten Salts for Nuclear Applications. PhD, Diss. Prague, Chech Rep. 2008. 205 p.
Bulavin L., Plevachuk Yu., Sklyarchuk V. et al. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 433. P. 329. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2012.08.045
Yin H., Wu X., Ling C. et al. // CALPHAD. 2022. V. 77. 102427. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2022.102427
Yin H., Lin J., Hu B. et al. // CALPHAD. 2020. V. 70. 101783. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2020.101783
Yingling J.A., Schorne-Pinto J., Aziziha M. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2023. V. 179. 106974. https://doi.org/10.1016/j.jct.2022.106974
Beneš O., van der Meer J.P.M., Konings R.J.M. // CALPHAD. 2007. V. 31. P. 209. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2006.12.004
Beneš O., Konings R.J.M. // J. Nucl. Mater. 2008. V. 377. P. 449. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.04.004
Beneš O., Konings R.J.M. // CALPHAD. 2008. V. 32. P. 121. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2007.07.006
van der Meer J.P.M., Konings R.J.M., Oonk H.A.J. // J. Nucl. Mater. 2006. V. 357. P. 48. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2006.05.042
Савчук Р.Н., Файдюк Н.В., Омельчук А.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2014. Т. 59. № 6. С. 780. https://doi.org/10.7868/S0044457X1406018X
Пономарев Л.И., Серегин М.Б., Михаличенко А.А. и др. // Атомная энергия. 2012. Т. 112. № 6. С. 341.
Masset P., Konings R.J.M., Malmbeck R. et al. // J. Nucl. Mater. 2005. V. 344. P. 173. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2005.04.038
Murakami T., Rodrigues A., Ougier M. et al. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 466. P. 502. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.08.045
Ghosh S., Ganesan R., Sridharan R. et al. // Thermochim. Acta. 2017. V. 653. P. 16. https://doi.org/10.1016/j.tca.2017.03.024
Воробьева В.П., Зеленая А.Э., Луцык В.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 8. С. 1090. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600524
Fredrickson G.L., Yoo T.-S. // J. Nucl. Mater. 2020. V. 528. P. 151883. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2019.151883
Vorob'eva V.P., Zelenaya A.E., Lutsyk V.I. et al. // J. Phase Equilib. Diffus. 2021. V. 42. P. 175. https://doi.org/10.1007/s11669-021-00863-3
Prince A. Alloy Phase Equilibria. Amsterdam–London–New York: Elsevier Publ. Comp., 1966. 290 p.
Connell R.G. // J. Phase Equilib. Diffus. 1994. V. 15. № 1. P. 6. https://doi.org/10.1007/s11669-021-00863-3
Lutsyk V.I., Vorob’eva V.P. // J. Therm. Anal. Calorim. 2010. V. 101. № 1. P. 25. https://doi.org/10.1007/s10973-010-0855-0
Lukas H.L., Henig E.T., Petzow G. // Z. Metallkd. 1986. V. 77. P. 360.