Красин В.П., Союстова С.И.
В отличие от бинарной системы Li-Sn трехкомпонентная система Li-Sn-H, по мнению большинства исследователей, является малоизученной. Жидкие сплавы литий-олово также как и жидкий литий рассматриваются как альтернатива использованию твердых материалов при разработке обращённых к плазме внутрикамерных компонентов будущего термоядерного реактора. Одним из достоинств сплавов Li-Sn является незначительная по сравнению с жидким литием величина растворимости в них водорода, что является особенно важным в условиях токамака. С помощью уравнений координационно-кластерной модели рассчитаны константы Сивертса для разбавленных растворов водорода в расплавах этой системы. Показано, что изменение знака производной на графике зависимости логарифма константы Сивертса от обратной температуры непосредственно связано с тепловым эффектом реакции растворения водорода в расплавах Li-Sn. В той области составов бинарной системы, где эта производная принимает отрицательные значения, реакция растворения водорода является экзотермической и наоборот. Результаты теоретических расчетов сравниваются с ранее опубликованными экспериментальными значениями для двух сплавов системы Li-Sn.
1. Apicella M.L., Lazarev V., Lyublinski I., Mazzitelli G., Mirnov S., Vertkov A. Lithium capillary porous system behavior as PFM in FTU tokamak experiments. Journal of Nuclear Materials, 2009, vol. 386–388, pp. 821-823.
2. Lyublinski I.E., Vertkov A.V, Zharkov M.Yu., Sevryukov O.N., Dzhumaev P.S., Shumskiy V.A., Ivannikov A.A. Selection of materials for tokamak plasma facing elements based on a liquid tin capillary pore system. Journal of Physics: Conference Series, 2016, P. 012014.
3. Loureiro J.P.S., Tabares F.L., Fernandes H., Silva C., Gomes R., Alves E., Mateus R., Pereira T., Alves H., Figueiredo H. Behavior of liquid Li-Sn alloy as plasma facing material on ISTTOKJ. Fusion Engineering and Design, 2017, vol. 117, pp. 208-211.
4. Tabares F.L., Oyarzabal E., Martin-Rojo A.B., Tafalla D., de Castro A., Medina F., Ochando M.A., Zurro B., McCarthy K. Reactor plasma facing component designs based on liquid metal concepts supported in porous systems. Nuclear Materials and Energy, 2017, vol. 12, pp. 1368.
5. Loureiro J.P.S., Fernandes H., Tabares F.L., Mazzitelli G., Silva C., Gomes R., Alves E., Mateus R., Pereira T., Figueiredo H., Alves H. Deuterium retention in tin (Sn) and lithium–tin (Li–Sn) samples exposed to ISTTOK plasmas. Nuclear Materials and Energy, 2017, vol. 12, pp. 709.
6. Morachevskii A.G. Thermodynamic properties and electrochemical studies of lithium–tin alloys. Russian Journal of Applied Chemistry, 2015, vol. 88, pp. 1087.
7. Alblas B.P., van der Lugtt W., Dijkstra J., Geertsma W., van Dijk C. Structure of liquid Li-Sn alloys. Journal of Physics F: Metal Physics, 1983, vol. 13, pp. 2465.
8. Alblas B.P., van der Marel C., Geertsma W., Meijer J.A., van Oosten A.B., Dijkstra J., Stein P.C., van der Lugt W. Experimental results for liquid alkali-group IV alloys. Journal of Non-Crystalline Solids, 1984, vol. 61-62, no. 2, pp. 201-206.
9. Chan Y.C., Veleckis E. A thermodynamic investigation of dilute solutions of hydrogen in liquid Li-Pb alloys. Journal of Nuclear Materials, 1984, vol. 123, no. 1-3, pp. 935-940.
10. Fromm E., Gebhardt E. Gase und Kohlenstoff in Metallen. Springer-Verlag. Berlin, 1976. Pp. 747.
11. Schumacher R., Weiss A. Hydrogen solubility in the liquid alloys lithium-indium, lithium-lead, and lithium-tin. Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie, 1990, vol. 94, pp. 684.
12. Saboungi M.-L., Caveny D., Bloom I., Blander M. The coordination cluster theory: extension to multicomponent systems. Metallurgical and Materials Transactions A, 1987, vol. 18A, pp. 1779.
13. Krasin V.P., Soyustova S.I., Lyublinskii I.E. Coordination cluster model for calculating Sieverts’ constant of hydrogen solutions in melts of the Pb–Bi–Li system. Inorganic Materials: Applied Research, 2010, vol. 1, pp. 324.
14. Krasin V.P., Soyustova S.I. Thermodynamic analysis of chromium solubility data in liquid lithium containing nitrogen: Comparison between experimental data and computer simulation.Journal of Nuclear Materials, 2015, vol. 465, pp. 674-681.
