ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В РАСПЛАВАХ Na-O-H

Аннотация

В связи с тем, что задача экспериментального определения термодинамических характеристик для всех важных с точки зрения развития перспективных реакторных технологий систем является практически невыполнимой, то необходимая информация может быть получена с помощью статистических моделей растворов, позволяющих расчетным путем находить значения термодинамических величин в трех- и четырехкомпонентных системах, используя экспериментальные данные для соответствующих двойных систем. Изложена методика расчета коэффициентов термодинамической активности кислорода и водорода в разбавленных растворах системы Na-O-H в интервале температур 300-600°С. Рассчитанные по уравнениям координационно-кластерной модели значения коэффициента термодинамической активности водорода в жидком натрии использовались для нахождения равновесного давления водорода над расплавами. Показано, что дополнительная информация о характере межатомных взаимодействий в зависимости от температуры расплава может быть получена из распределения атомов кислорода по кластерам O (Naj B(z1-j)) различного состава. Вероятность образования кластеров, содержащих атом водорода в первой координационной сфере вокруг атома кислорода, возрастает с понижением температуры расплава. Доля кластеров, в которых центральный атом кислорода в своей первой координационной сфере имеет более одного атома водорода, пренебрежимо мала. Результаты расчета сравнивались с известными экспериментальными данными по измерению парциального давления водорода над системой Na(избыток) - Na2O-NaH (при XO = XH). Установлено качественное соответствие между расчетными оценками и результатами эксперимента. Предложенные модельные представления могут быть рекомендованы при критическом анализе экспериментальных результатов (особенно это касается характера температурной или концентрационной зависимости таких термодинамических параметров, как активности, растворимости, парциальные давления компонентов, параметры взаимодействия) для систем, содержащих два неметаллических компонента.

Ключевые слова
термодинамические свойства, концентрация кластеров, первая координационная сфера, равновесное давление, константа реакции, энергетический параметр, тетраэдрическая пустота, металлический растворитель, термодинамическая активность, константа Сивертса

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534.63

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2014, вып. 1, 1:6