Авторы
Фокин Л.Р.
Организация
Объединенный институт высоких температур Российской академии наук, Москва, Россия
Фокин Л.Р. – главный научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 125412, Москва, Ижорская ул. 13, стр.2. Тел: (495) 229-42-41 доб. 145, e-mail:
Аннотация
Проведен анализ опытных данных по плотности жидкого урана от температуры плавления Тm=1406 К до 5500 К. С использованием температурной зависимости изобары плотности, включающей область перегретой жидкости, проведена аппроксимация опытных данных. Расчетные значения в области температур от Тm до 3500 К, где отклонения опытных данных от сглаживающей кривой носят случайный характер, рассматриваются как рекомендуемые справочные данные.
Ключевые слова
жидкий уран, изобара плотности, справочные данные
1. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Москва, Наука, 1982, том 4.
2. Boivineau M., Arles l., Vermeulen J.M., Thevenin Th. High-pressure thermophysical properties of solid and liquid uranium. Physica B: Condensed Matter, 1993, vol. 190, no.1, pp. 31-39.
3. Roca Raton et.al. CRC Handbook of Chemistry and Physics. USA, CRC Press Publ., 1993-1994.
4. Iosilevskiy I., Gryasnov V. Uranium critical point problem. Journal of Nuclear Materials, 2005, vol.344, no.1-3, pp. 30-35. doi:10.1016/j.jnucmat.2005.04.011
5. Лебедев С.В., Савватимский А.И. Металлы в процессе быстрого нагрева электрического тока большой плотности. Успехи Физических Наук, 1984, том 144, вып. 2, С. 215-250. doi:10.3367/UFNr.0144.198410b.0215
6. Boivineau M., Pottlacher G. Thermophysical properties of metals at very high temperatures by dynamic heating techniques: recent advances. International Journal of Materials and Product Technology, 2006, vol. 26, no. 3/4, pp. 217-246.
7. Григорович В.К. Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов. Москва, Наука, 1966. 288 с.
8. Yoo C.S., Akella J., Morirarty J.A. High-pressure melting temperatures of uranium: Laser heating experiments and theoretical calculation. Physical Review B, 1993, vol. 48, no.21, pp. 15529–15534. doi:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.48.15529
9. Tipton Jr.C.R. Reactor handbook, vol.1. Materials. 2d ed. NY, Interscience Publ., 1960. pp. 90–147.
10. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earth. Vol. 17, 19: Lantanides/Actinides. Amsterdam, Elsevier Publ., 1993, 1994.
11. Holden A.N. Physical Metallurgy of Uranium. Massachusetts, Addison-Wesley Publ. Co., 1958.
12. Бирюков С.И., Метелкин Ю.А. Плавка и литье урана и его сплавов. Москва, ЭАИ, 1983. 112 с.
13. Grosse A.V., Cahill J.A., Kirshenbaum A.D. Density of liquid uranium. Journal of the American Cheical. Society, 1961, vol. 83, no.20, pp. 4665-4667.
14. Rohr W.G., Wittenberg L.J. Density of liquid uranium. Journal of Physical Chemistry, 1970, vol. 74, no.5, pp. 1151–1152.
15. Drotning W.D. Density and thermal expansion of liquid U – Nb alloys. HTHP, 1982, vol. 14, pp. 253–258.
16. Качалов В.В., Фомин В.А., Шпильрайн Э.Э. Плотность и поверхностное натяжение урана в жидкой фазе. Препринт ИВТ РАН 1 – 192. Москва, 1986, 18 с.
17. Шпильрайн Э.Э., Фомин В.А., Качалов В.В. Плотность и поверхностное натяжение урана в жидкой фазе. Теплофизика высоких температур, 1988, том 26, вып.5, с. 892–900.
18. McClelland M.A., Sze J.S. Surface tension and density measurements for indium and uranium using a sessile-drop apparatus with glow discharge cleaning. Surface Science, 1995, vol. 330, pp. 297–298.
19. Gathers G.H., Shaner J.W., Young D.A. Experimental, very high temperature, liquid-uranium equation of state. Physical Review Letters, 1974, vol. 33, no.2, pp. 70-72.
20. Shaner J.W., Gathers G.R. Thermophysical and transport properties of metals at high pressure and very high temperature. Proc. 6th AIRAPT Conf. " High-pressure Science and Technology". NY, 1977, vol. 2, pp. 843-853.
21. Shaner J.W., Gathers G.R., Hodgson W.M. Thermophysical measurements on liquid metals above 4000 K. Proc. 7th Int. Symp. on Zirconium in the Nuclear Industry, ASTM. NY, 1977. pp. 896-903.
22. Shaner J.W. Thermal expansion of metals over the entire liquid range. Thermal expansion – 6. NY, Plenum Press, 1978. pp. 69-81.
23. Hodgson W.L. Equation of state and transport measurements on expanded liquid metals up to 8000°K and 0.4 GPa. Ph.D. Thesis, may 1978. LLNL Rt. UCRL – 52493. 271 p.
24. Mulford R.N.R., Sheldon R.I. Density and heat capacity of liquid uranium at high temperatures. Journal of Nuclear Materials, 1988, vol. 154, pp. 268–275.
25. Sheldon R.I., Mulford R.N.R. Corrections of the uranium equation of state. Proc. Techn. Com. Meeting on Evaluation of Radioactive Materials Release and Sodium Fires in Fast Reactors. Japan, 1991, vol. 185, pp. 297-298.
26. Krishnan S., Weber J.K.R., Nordine P.C., Sheldon R.I. Spectral emissivity and optical properties at λ=632.8 nm for liquid uranium and zirconium at high temperatures. Journal of Nuclear Materials, 1993, vol. 203, no.2, pp. 112-121.
27. Филиппов Л.П. Методы расчета и прогнозирования свойств веществ. Москва, МГУ, 1988. 253 с.
28. Вукалович М.П., Иванов А.И., Фокин Л.Р., Яковлев А.Т. Теплофизические свойства ртути. Москва, Изд-во стандартов, 1971(1973). 312 с.
29. Станкус С.В., Хайрулин Р.А. Плотность сплавов системы Sn-Pb в твердом и жидком состоянии. Теплофизика высоких температур, 2006, том 44, № 3, С. 393-400.
30. Wang L., Wang Q., Xian A., Lu K. Precise measurements of the density of liquid Bi, Sn, Pb and Sb. Journal of Physics: Condensed Matter, 2007, vol.19, pp.139001.
31. Tanaka H. Simple view on waterlike anomalies of atomic liquids with directional bonding. Physical Review B, 2002, vol. 66, pp.064202.
32. Eslami H. Corresponding- states correlations for the saturated density of metals and metal mixtures. Fluid Phase Equil, 2002, vol. 201, pp. 57-65.
33. Kumari M., Dass N. Temperature dependence of density and thermal expansion in some liquid metals. Journal of Non-Crystalline Solids, 1993, vol. 156-158, pp. 417–420.
34. Ree F.H. Thermodynamic functions at liquid-vapor transition range of the van der Waals, the Bertelot, and the Dieterici equations of state. Journal of Physical Chemistry, 1962, vol.36, pp. 3373-3381.
35. Новицкий П.В., Заграф И.А. Оценка погрешности результатов измерений. Ленинград, Энергоатомиздат, 1985. 248 с.
36. Белащенко Д.К.,Смирнова Д.Е., Островский О.С. Молекулярно-динамическое моделирование теплофизических свойств жидкого урана. Теплофизика высоких температур, 2010, том 48, № 3, С. 383-395.
37. Strizhov V.F., Galimov R.E., Ozrin V.D., Fokin L.R. et.al. Thermophysical properties of corium: development of an assessed data base for severe accident application. ICAPP 2007. The nuclear renaissance at work. Nice, 2007, vol. 5, pp. 2692-2699.
38. Fischer E.A. Density of liquid uranium and derived equation of state. Wiss. Berichte FZKA 6387. Forschungszentrum Karlsruhe, 2000. 23 p.
39. Ackermann R.J., Rauch E.G. Vapor pressure of liquid uranium. Effects of dissolved tantalum phosphorus, sulfur, carbon, and oxygen. Journal of Physical Chemistry, 1969, vol. 73, pp. 769.
40. Apfelbaum E.M., Vorob’ev V.S. The Zeno line for Al, Cu, and U. Journal of Physical Chemistry, 2016, vol. 120, pp. 4828-4833.
УДК 546.791+544.971
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 3, 3:2