2026, Выпуск 2

EDN: KTGWUL

Авторы

Казанцев А.А., Чернова П.Д.

Организация

Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского, Обнинск, Россия

Казанцев А.А. – ведущий научный сотрудник. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доб. 51-97); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Чернова П.Д. – научный сотрудник.

Аннотация

Пар щелочного металла натрия представляет собой смесь мономеров (атомов Na) и полимеров: димеров, тримеров и тетрамеров. В настоящей работе аналитически получены выражения для расчета термодинамических свойств натрия в переменных давление – температура – плотность – активность. Методика использует термодинамическое уравнение состояния, метод групповых интегралов и метод исходных атомов. Основы методики разработаны группой исследователей из Московского национального исследовательского университета (МЭИ) и Объединенного института высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН). Полуэмпирическое уравнение состояния паров щелочных металлов в данной работе представлено как уравнение термодинамической системы, кроме работы сжатия, совершающей дополнительный вид работы – работу полимеризации. Такая методика требует использования уравнения состояния с дополнительной степенью свободы, необходимой для описания параметров реального газа. В качестве дополнительного параметра используется активность мономеров в парах металла. Разложение плотности паров по степеням активности оказывается компактным, быстро сходящимся представлением, удобным для описания свойств паров щелочных металлов, в частности натрия. Вследствие реакций полимеризации наиболее сильное отличие в свойствах от модели идеального газа наблюдается для удельной изобарной теплоемкости. Уравнение состояния реального газа с небольшой погрешностью описывает термодинамические свойства паров натрия, такие как плотность, удельная энтальпия, термические коэффициенты. Представленная методика хорошо воспроизвела справочные таблицы для семи свойств паров натрия в диапазоне температур 700–2500 К и в интервале давлений от 1 кПа до 3 МПа.

Ключевые слова
термодинамическое уравнение состояния, пары натрия, реальный газ, калорическое уравнение состояния, групповые интегралы, метод исходных атомов, реакции полимеризации, активность мономера, термические коэффициенты, свойства натрия на линии насыщения

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.52.034.6:536.423

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 2, с. 336–347