Свойства жидких металлов

Сентябрь 8, 2022

Главная
Химия
Свойства жидких металлов

Содержание

2. ТЕПЛОНОСИТЕЛИ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
3. ВОДА ГАЗЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ
4. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ЯДЕРНЫЕ СВОЙСВА Изотопный состав Сечение захвата нейтронов Наведенная радиоактивность ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСВА
5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСВА Взаимодействие с газами Взаимодействие с водой Взаимодействие с технологическими средами Взаимодействие
6. Водяной теплоноситель Вода Тяжелая вода
7. Газовые теплоносители Углекислый газ Гелий Воздух Азот Водород Диссоциирующие газы
8. Свойства газов при давлении 105 Па
9. Возможные диссоциирующие системы
10. Физико-химические свойства диссоциирующих систем N2O4, Al2Br6, Al2Cl6,
11. Полифенилы: дифенил – С12Н10 терфенил – С18Н14 Органические теплоносители ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ 300оС
12. Жидкие металлы Термодинамика растворов Химическая и диффузионная кинетика Гидродинамика Теория теплообмена Теория массообмена
14. ЛИТИЙ Ядерные свойства Природный литий состоит из смеси изотопов 6Li и 7Li Содержание лития-6 в природной
15. Сечение реакции 6Li(n,α)T (1) и 7Li(n,n′α)T (2) в зависимости от энергии нейтронов; (3) - пороговая энергия
16. Сечения захватов щелочных металлов в зависимости от энергии нейтронов
17. ЛИТИЙ Физические, теплофизические свойства Z = 3 Потенциалы ионизации лития относительно высоки: I - 5,3918 эВ,
18. Основные свойства лития
19. Зависимость свойств лития от температуры
20. Зависимость давления паров лития от температуры
21. НАТРИЙ Физические, теплофизические свойства Z = 11 Потенциалы ионизации натрия: I - 5,138 эВ, II -
23. НАТРИЙ Ядерные свойства Природный натрий имеет один стабильный изотоп 23Na Искусственные изотопы 20Na, 21Na, 22Na, 24Na
24. Основные свойства натрия
25. Зависимость давления паров натрия от температуры
26. КАЛИЙ Физические, теплофизические свойства Z = 19 Потенциалы ионизации калия: I - 4,339 эВ, II -
27. КАЛИЙ Ядерные свойства Природный калий является смесью стабильных изотопов 39К – 93% и 41К – 7%
28. Основные свойства калия
29. Зависимость давления паров калия от температуры
30. ЭВТЕКТИКА НАТРИЙ – КАЛИЙ 77,2%K – 22,8%Na
31. -12,6оС 6,9оС
32. Изотермы активности и коэффициента активности в системе Na - K
33. ЦЕЗИЙ Физические, теплофизические свойства Z = 55 Потенциалы ионизации цезия: I - 3,893 эВ, II -
34. ЦЕЗИЙ Ядерные свойств Природный цезий состоит из стабильного изотопа 133Cs
35. Основные свойства цезия
36. Зависимость давления паров цезия от температуры
37. СВИНЕЦ Физические, теплофизические свойства Z = 82 Потенциалы ионизации свинца: I - 7,415 эВ, II -
38. СВИНЕЦ Ядерные свойства Природный свинец является смесью стабильных изотопов 204Pb – 1,48%, 206Pb – 23,6%, 207Pb
39. Основные свойства свинца
40. Зависимость давления паров свинца от температуры
41. ВИСМУТ Физические, теплофизические свойства Z = 83 Потенциалы ионизации висмута: I - 7,237 эВ II -
42. ВИСМУТ Ядерные свойства Природный висмут имеет один стабильный изотоп 209Bi Висмут имеет более 20 искусственных изотопов
43. Основные свойства висмута
44. Зависимость давления паров висмута от температуры
45. ЭВТЕКТИКА СВИНЕЦ– ВИСМУТ 45%Pb – 55%Bi
47. ЭВТЕКТИКА СВИНЕЦ– ЛИТИЙ 83%Pb – 17%Li Содержание лития в Li17Pb83 -0,065 г/см3
49. Как показали измерения, проведенные с помощью метода Кнудсена и метода определения ЭДС, жидкий раствор Li -
50. Основные свойства эвтектики 83%Pb – 17%Li
51. Давление паров Li17Pb83 можно вычислить по формуле Р = аLiРLi + аPbРPb, где а Li, аPb
52. ГАЛЛИЙ Физические, теплофизические свойства Z = 31 Потенциалы ионизации галлия: I - 6,00 эВ, II -
53. ГАЛЛИЙ Ядерные свойства Природный галлий состоит из двух стабильных изотопов 69Ga – 61% и 71Ga –
54. Основные свойства галлия
56. Зависимость давления паров галлия от температуры
57. ОЛОВО Физические, теплофизические свойства Z = 50 Потенциалы ионизации галлия: I - 7,33 эВ, II -
58. ОЛОВО Ядерные свойства Природный галлий состоит из десяти стабильных изотопов 112Sn – 0,95%, 114Sn – 0,65%,
59. Основные свойства олова
60. Зависимость давления паров олова от температуры
62. Скачать презентацию

Слайд 2

ТЕПЛОНОСИТЕЛИ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Слайд 3

ВОДА
ГАЗЫ
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ

Слайд 4

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
ЯДЕРНЫЕ СВОЙСВА
Изотопный состав
Сечение захвата нейтронов
Наведенная радиоактивность
ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСВА
Плотность
Теплота

испарения
Теплоемкость
Теплопроводность
Вязкость
Температура плавления
Температура кипения
Термическое расширение
Изменение объема при плавлении

Слайд 5

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСВА
Взаимодействие с газами
Взаимодействие с водой
Взаимодействие с технологическими средами
Взаимодействие

с металлами и сплавами

ДОСТУПНОСТЬ, СТОИМОСТЬ

Слайд 6

Водяной теплоноситель Вода Тяжелая вода

Слайд 7

Газовые теплоносители
Углекислый газ
Гелий
Воздух
Азот
Водород
Диссоциирующие газы

Слайд 8

Свойства газов при давлении 105 Па

Слайд 9

Возможные диссоциирующие системы

Слайд 10

Физико-химические свойства диссоциирующих систем N2O4, Al2Br6, Al2Cl6,

Слайд 11

Полифенилы: дифенил – С12Н10 терфенил – С18Н14
Органические теплоносители
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ 300оС

Слайд 12

Жидкие металлы
Термодинамика растворов Химическая и диффузионная кинетика
Гидродинамика
Теория теплообмена
Теория массообмена

Слайд 13

Слайд 14

ЛИТИЙ
Ядерные свойства
Природный литий состоит из смеси изотопов 6Li и 7Li
Содержание

лития-6 в природной смеси составляет 7,42%.
Искусственные изотопы 8Li, 9Li и 11Li обладают периодом полураспада соответственно 0,842; 0,176 и 0,0085 с
6Li(n,α)Т + 4,8МэВ
7Li(n, n'α)Т - 2,9МэВ.

Слайд 15

Сечение реакции 6Li(n,α)T (1) и 7Li(n,n′α)T (2) в зависимости от энергии

нейтронов; (3) - пороговая энергия для реакции 7Li(n,n′α)T

Слайд 16

Сечения захватов щелочных металлов в зависимости от энергии нейтронов

Слайд 17

ЛИТИЙ
Физические, теплофизические свойства
Z = 3
Потенциалы ионизации лития относительно высоки:
I

- 5,3918 эВ,
II - 75,641 эВ
III - 122,45 эВ

Слайд 18

Основные свойства лития

Слайд 19

Зависимость свойств лития от температуры

Слайд 20

Зависимость давления паров лития от температуры

Слайд 21

НАТРИЙ
Физические, теплофизические свойства
Z = 11
Потенциалы ионизации натрия:
I - 5,138

эВ,
II - 47,20 эВ
III - 71,8 эВ

Слайд 22

Слайд 23

НАТРИЙ
Ядерные свойства
Природный натрий имеет один стабильный изотоп 23Na
Искусственные изотопы 20Na,

21Na, 22Na, 24Na и 25Na обладают периодом полураспада соответственно 0,23 с; 23 с, 2,6 года, 15 часов и 60 с

Слайд 24

Основные свойства натрия

Слайд 25

Зависимость давления паров натрия от температуры

Слайд 26

КАЛИЙ
Физические, теплофизические свойства
Z = 19
Потенциалы ионизации калия:
I - 4,339

эВ,
II - 31,81 эВ
III - 45,9 эВ

Слайд 27

КАЛИЙ
Ядерные свойства
Природный калий является смесью стабильных изотопов 39К – 93%

и 41К – 7%
Калий имеет искусственные изотопы 37К, 38К, 42К, 43К и 44К

Слайд 28

Основные свойства калия

Слайд 29

Зависимость давления паров калия от температуры

Слайд 30

ЭВТЕКТИКА НАТРИЙ – КАЛИЙ
77,2%K – 22,8%Na

Слайд 31

-12,6оС
6,9оС

Слайд 32

Изотермы активности и коэффициента активности
в системе Na - K

Слайд 33

ЦЕЗИЙ
Физические, теплофизические свойства
Z = 55
Потенциалы ионизации цезия:
I - 3,893

эВ,
II - 25,1 эВ
III - 34,6 эВ

Слайд 34

ЦЕЗИЙ
Ядерные свойств
Природный цезий состоит из стабильного изотопа 133Cs

Слайд 35

Основные свойства цезия

Слайд 36

Зависимость давления паров цезия от температуры

Слайд 37

СВИНЕЦ
Физические, теплофизические свойства
Z = 82
Потенциалы ионизации свинца:
I - 7,415

эВ,
II - 15,03 эВ
III - 31,93 эВ
IV – 39,0 эВ

Слайд 38

СВИНЕЦ
Ядерные свойства
Природный свинец является смесью стабильных изотопов
204Pb – 1,48%,

206Pb – 23,6%, 207Pb – 22,6%, 208Pb – 52,3%,
Свинец имеет 11 искусственных изотопов

208Рв (n,γ) →209Pв → β 209Вi

209Bi (n,γ) →210Bi → β- 210Po

Слайд 39

Основные свойства свинца

Слайд 40

Зависимость давления паров свинца от температуры

Слайд 41

ВИСМУТ
Физические, теплофизические свойства
Z = 83
Потенциалы ионизации висмута:
I - 7,237

эВ
II - 19,3 эВ
III - 25,6 эВ

Слайд 42

ВИСМУТ
Ядерные свойства
Природный висмут имеет один стабильный изотоп 209Bi
Висмут имеет более

20 искусственных изотопов

209Bi (n,γ) →210Bi → β- 210Po

Слайд 43

Основные свойства висмута

Слайд 44

Зависимость давления паров висмута от температуры

Слайд 45

ЭВТЕКТИКА СВИНЕЦ– ВИСМУТ
45%Pb – 55%Bi

Слайд 46

Слайд 47

ЭВТЕКТИКА СВИНЕЦ– ЛИТИЙ
83%Pb – 17%Li
Содержание лития в Li17Pb83 -0,065 г/см3

Слайд 48

Слайд 49

Как показали измерения, проведенные с помощью метода Кнудсена и метода определения

ЭДС, жидкий раствор Li - Pb, богатый свинцом, показывает сильное отклонение от идеальности. Активность лития в Li17Pb83 составляет по различным данным 1,2·10-4 при 477°С; (2,5-9,5) ·10-4 при 527 °С; 3,6·10-4 при 577°С и (6,0-8,5) · 10-4 при 677°С.

Слайд 50

Основные свойства эвтектики 83%Pb – 17%Li

Слайд 51

Давление паров Li17Pb83 можно вычислить по формуле
Р = аLiРLi + аPbРPb,
где

а Li, аPb - активность лития и свинца в Li17Pb83;
РLi, РPb - давление паров чистых компонентов.
Из-за относительно низкого давления насыщающих паров свинца и низкой активности лития в Li17Pb83 давление паров над этой жидкометаллической средой значительно ниже, чем над чистым литием.

Зависимость давления паров эвтектики
83%Pb – 17%Li от температуры

Слайд 52

ГАЛЛИЙ
Физические, теплофизические свойства
Z = 31
Потенциалы ионизации галлия:
I - 6,00

эВ,
II - 20,51 эВ
III - 30,70 эВ

Слайд 53

ГАЛЛИЙ
Ядерные свойства
Природный галлий состоит из двух стабильных изотопов
69Ga –

61% и 71Ga – 39%
Галлий имеет 9 искусственных изотопов

σ = 2,71 барн

Слайд 54

Основные свойства галлия

Слайд 55

Слайд 56

Зависимость давления паров галлия от температуры

Слайд 57

ОЛОВО
Физические, теплофизические свойства
Z = 50
Потенциалы ионизации галлия:
I - 7,33

эВ,
II - 14,63 эВ
III - 30,70 эВ

Слайд 58

ОЛОВО
Ядерные свойства
Природный галлий состоит из десяти стабильных изотопов
112Sn –

0,95%, 114Sn – 0,65%, 115Sn – 0,34%, 116Sn – 14,24%, 117Sn – 7,57%,
118Sn – 24,01%, 119Sn – 8,58%, 120Sn – 32,97%, 122Sn – 4,71%, 124Sn – 5,98%,
Олово имеет более 10 искусственных изотопов, достаточно короткоживущих

σ = 6,26∙10-5 барн

Слайд 59

Основные свойства олова

Слайд 60

Свойства жидких металлов

Содержание

ТЕПЛОНОСИТЕЛИ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

ВОДАГАЗЫОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ

Водяной теплоноситель Вода Тяжелая вода

Газовые теплоносителиУглекислый газГелийВоздухАзот ВодородДиссоциирующие газы

Свойства газов при давлении 105 Па

Возможные диссоциирующие системы

Физико-химические свойства диссоциирующих систем N2O4, Al2Br6, Al2Cl6,

Полифенилы: дифенил – С12Н10 терфенил – С18Н14Органические теплоносители ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ 300оС

Жидкие металлы Термодинамика растворов Химическая и диффузионная кинетика Гидродинамика Теория теплообмена Теория массообмена

ЛИТИЙЯдерные свойства Природный литий состоит из смеси изотопов 6Li и 7LiСодержание

Сечение реакции 6Li(n,α)T (1) и 7Li(n,n′α)T (2) в зависимости от энергии

Сечения захватов щелочных металлов в зависимости от энергии нейтронов

ЛИТИЙФизические, теплофизические свойстваZ = 3Потенциалы ионизации лития относительно высоки: I

Основные свойства лития

Зависимость свойств лития от температуры

Зависимость давления паров лития от температуры

НАТРИЙФизические, теплофизические свойстваZ = 11Потенциалы ионизации натрия: I - 5,138

НАТРИЙЯдерные свойства Природный натрий имеет один стабильный изотоп 23NaИскусственные изотопы 20Na,

Основные свойства натрия

Зависимость давления паров натрия от температуры

КАЛИЙФизические, теплофизические свойстваZ = 19Потенциалы ионизации калия: I - 4,339

КАЛИЙЯдерные свойства Природный калий является смесью стабильных изотопов 39К – 93%

Основные свойства калия

Зависимость давления паров калия от температуры

ЭВТЕКТИКА НАТРИЙ – КАЛИЙ77,2%K – 22,8%Na

-12,6оС6,9оС

Изотермы активности и коэффициента активностив системе Na - K

ЦЕЗИЙФизические, теплофизические свойстваZ = 55Потенциалы ионизации цезия: I - 3,893

ЦЕЗИЙЯдерные свойств Природный цезий состоит из стабильного изотопа 133Cs