Авторы
Красин В.П., Союстова С.И.
Организация
ФГАО ВО «Московский политехнический университет», Москва, Россия
Красин В.П. – профессор, доктор физико-математических наук. Контакты: 107023, г. Москва,
ул. Большая Семёновская, 38, 1. Тел.: (495) 223-05-23; e-mail:
Союстова С.И. – доцент, кандидат физико-математических наук.
Аннотация
Привлекательность идеи
использования жидких металлов как материалов, контактирующих с плазмой
токамака, обусловлена простотой теплоотвода от энергонагруженных приемных
элементов термоядерного реактора потоком быстро текущего жидкого металла,
самовосстановлением жидкометаллической поверхности, возможностью создания
капельных завес, в принципе не чувствительных к воздействию переменных
магнитных полей токамака. Жидкие металлы обладают уникальными свойствами в
качестве материалов, контактирующих с плазмой внутрикамерных элементов
стационарных термоядерных реакторов. Они практически не подвержены необратимым
повреждениям под воздействием нейтронного и плазменного облучения.
Настоящая работа посвящена
обоснованию методики термодинамического анализа взаимодействия двойных и
тройных оксидов металлов с жидким сплавом Sn-20 % Li применительно к
условиям эксплуатации жидкометаллических систем токамаков. Потребность в
прогнозировании химической стабильности керамических материалов при контакте со
сплавом литий-олово обусловлена растущим интересом к использованию этих жидких
сплавов в качестве жидкометаллического компонента капиллярно-пористых систем. В
расплавах Li-Sn именно химическая активность лития как одного из компонентов
расплава определяет термодинамику и кинетику взаимодействия этого сплава с
оксидами других металлов. Анализ результатов расчета энергии Гиббса реакций
между оксидами металлов и жидкими сплавами Li-Sn позволил оценить влияние
температуры и содержания лития в сплаве на стабильность ряда керамик в жидкометаллической
среде.
Ключевые слова
капиллярно-пористые системы, сплавы литий-олово,
термодинамическая активность, энергия Гиббса реакции, внутрикамерные
компоненты, тройного оксид, керамические материалы, энтропия смешения
УДК 536.24:621.039.53/54
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2022, № 2, c. 102–107