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J-GLOBAL ID:202202239493198430   整理番号:22A1027352

LiF-NaF-ZrF_4溶融塩の短距離から中間範囲の構造,輸送および熱物性【JST・京大機械翻訳】

Short- to Intermediate-Range Structure, Transport, and Thermophysical Properties of LiF-NaF-ZrF4 Molten Salts
著者 (3件):
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巻: 10  ページ: 830468  発行年: 2022年 
JST資料番号: U7092A  ISSN: 2296-424X  資料種別: 逐次刊行物 (A)
記事区分: 原著論文  発行国: スイス (CHE)  言語: 英語 (EN)
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LiF-NaF-ZrF_4多成分溶融塩を溶融塩反応器および先進高温反応器における冷却材塩に対する有望な候補として同定した。本研究は,38LiF-51NaF-11ZrF_4,42LiF-29NaF-29ZrF_4,および26LiF-37NaF-37ZrF_4の興味ある低融点塩組成に焦点を当てた。”その研究”は,38LiF-51NaF-11ZrF_4,42LiF-29NaF-29ZrF_4,および26LiF-37NaF-37ZrF_4である。ab-initio分子動力学(AIMD)計算を行い,LiF-NaF-ZrF_4塩混合物の短から中間範囲構造,輸送,および熱物理特性を再現するための剛体イオンモデル(RIM)の能力を評価するために利用可能な実験データと比較した。ZrF_4モル%が増加するにつれて,RIM計算から得られた一価カチオン(Li+,Na+)の平均カチオン-アニオン配位数(CN)は減少するが,多価Zr4+CNは対応するAIMD値と比較して15%から19%まで変化することが分かった。さらに,RIMは,7,8および9配位フルオロジルコナート錯体の存在を予測し,一方,AIMDおよび利用可能な実験データは,メルト中に6,7および8配位錯体の発生を示した。中間範囲構造解析により,RIMパラメータは38LiF-51NaF-11ZrF_4のような低ZrF_4モル%塩に対する局所構造を再現できるが,高ZrF_4モル%組成に対するRIMシミュレーションにおいて,広範なフルオロジルコナートネットワーク形成が観察された。RIMパラメータによって生成されたネットワークは,「エッジ共有」と「コーナー共有」との反対に「コーナー共有」フルオロジルコナート錯体によって接続され,AIMDによって連結された。11mol%ZrF_4塩に対するAIMDとRIM塩構造の間の密接な一致は,計算したZr拡散率と粘度値において良好な一致をもたらした。しかしながら,より高いZrF_4モル%組成に対するRIMによる不正確な短から中間範囲の構造予測のため,密度および熱容量のような熱物理特性は,AIMDおよび実験値と比較して,それぞれ26%および27%まで異なる。また,拡散係数および粘度のようなネットワーク支配特性は,それぞれ2および3桁まで異なった。本研究は,多成分溶融塩の輸送と熱物理特性の正確な予測のための正確な塩構造生成の重要性を示す。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
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分類 (2件):
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融解塩  ,  核燃料一般 
引用文献 (47件):
  • GrimesWR, CuneoDR, BlankenshipFF. Chemical Aspects of Molten-Fluoride-Salt Reactor Fuels. Fluid fuel reactors (1958) 569-94.
  • FredricksonGL, CaoG, GakharR, YooT-S. Molten Salt Reactor Salt Processing - Technology Status. United States: Idaho Falls, ID (2018). Aug.
  • WilliamsDF. Assessment of Candidate Molten Salt Coolants for the Advanced High Temperature Reactor (AHTR). TN: Oak Ridge (2006). Mar.
  • JerdenJ. Molten Salt Thermophysical Properties Database Development : 2019 Update. Lemont, IL: ANL/CFCT-19/6 (2019).
  • LiQ-J, SprousterD, ZhengG, NeuefeindJC, BraatzAD, McfarlaneJ, et al Complex Structure of Molten NaCl-CrCl3 Salt: Cr-Cl Octahedral Network and Intermediate-Range Order. ACS Appl Energ Mater. (2021) 4(4):3044-56. doi: 10.1021/acsaem.0c02678
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