Акустические и термические свойства расплавов Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In, перспективных для использования в качестве теплоносителей в ядерных реакторах нового поколения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат физико-математических наук Борисенко, Александр Владимирович

• Борисенко, Александр Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Борисенко, Александр Владимирович

Оглавление

Введение

Глава 1. Постановка задач и выбор объектов исследования

1.1. Проблема выбора жидкометаллического теплоносителя для ядерных реакторов нового поколения

1.2. Скорость и поглощение ультразвука как свойства, чувствительные

к атомной структуре и неоднородности конденсированных фаз

1.3. Метастабильная микрогетерогенность жидких металлических растворов

1.4. Объекты исследования

1.5. Общие сведения по горению металлов и сплавов

1.6. Термодинамическое моделирование как метод изучения поведения сплавов в экстремальных условиях

Глава 2. Методика измерения скорости ультразвука и компьютерного моделирования термических свойств

2.1. Импульсно-фазовый метод измерения скорости и затухания ультразвука в металлических расплавах

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Модернизация ультраакустической установки

2.4. Методика проведения измерений

2.5. Оценка погрешности измерений

2.6. Основы термодинамического моделирования (ТДМ) и расчета в программном комплексе TERRA

2.7. Расчет термодинамических свойств интерметаллидов в системе Pb-Bi

2.8. Расчет термодинамических свойств оксидов в системе Pb-Bi-02

2.9. Основные результаты и выводы

Глава 3. Температурные и концентрационные зависимости скорости ультразвука в расплавах Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In, находящихся в

термодинамически устойчивых гомогенных состояниях

3.1. Результаты измерения скорости ультразвука в жидких свинце,

висмуте, олове, галлии и индии

3.2. Температурные зависимости скорости ультразвука в расплавах Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In и их адиабатической сжимаемости

3.3. Изотермы скорости ультразвука и адиабатической сжимаемости расплавов Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In

3.4. Основные результаты и выводы

Глава 4. Метастабильная микрогетерогенность расплавов

Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In

4.1. Поглощение ультразвука в расплавах Pb-Bi

4.2. Исследование неоднородности расплавов Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In по вертикальной координате и определение температур их гомогенизации

4.3. Влияние способа приготовления бинарного расплава на проявления его метастабильной микрогетерогенности

4.4. Области сосуществования метастабильных микрогетерогенных состояний расплавов Pb-Sn и Ga-In на их фазовых диаграммах

4.5. Основные результаты и выводы

Глава 5. Термодинамическое моделирование термических свойств системы Pb-Bi

5.1. Построение фазовых диаграмм равновесия жидкость-пар для системы Pb-Bi при разных давлениях

5.2. Моделирование испарения сплава Pb-Bi в атмосфере аргона при различных давлениях

5.3. Теплофизические характеристики системы Ar-Pb-Bi

5.4. Термодинамическое моделирование окисления расплавов Pb-Bi в атмосфере Аг-02 при общем давлении Р=Т05 Па

5.4.1. Система Аг-15масс.%РЬ-15масс.%ВьО,02масс.%02

5.4.2. Система Аг-15масс.%РЬ-15масс.%Вь2масс.%02

5.4.3. Система Аг-15масс.%РЬ-15масс.%Вь50масс.%02

5.5. Основные результаты и выводы

Заключение

Список используемой литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Акустические и термические свойства расплавов Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In, перспективных для использования в качестве теплоносителей в ядерных реакторах нового поколения»

Введение

Актуальность проблемы

В 2010 г. постановлением Правительства Российской Федерации была утверждена Федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года» [1]. Основная цель программы - разработка ядерных энергетических технологий нового поколения на базе реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическими теплоносителями. Одной из основных проблем, возникающих перед проектировщиками новых реакторов, является выбор жидкометаллического теплоносителя и разработка технологии обращения с ним. В качестве перспективных рассматриваются расплавы систем свинец-висмут, свинец-олово и галлий-индий.

Одной из важнейших физических характеристик жидкометаллических теплоносителей является скорость ультразвука. Это свойство определяет скорость распространения возмущений в заполненных ими трубопроводах. В частности, при разгерметизации первичного контура с этой скоростью распространяется волна разрежения, способная вызвать разрушение реактора и прежде всего его активной зоны. Знание величин скорости ультразвука и плотности позволяет рассчитать одну из важнейших термодинамических характеристик теплоносителя — его адиабатическую сжимаемость. Кроме того, акустические измерения, проведенные в режимах нагрева образца после плавления и последующего его охлаждения, могут выявить необратимые изменения структуры расплава, которые необходимо принимать во внимание при проектировании и эксплуатации ядерных реакторов.

Большой интерес для современной технологии (в первую очередь для ядерной энергетики и вакуумной металлургии) представляют данные о закономерностях испарения жидких металлов и сплавов и других аспектах их взаимодействия с газовой фазой. В частности, в металлургии актуальной является проблема вакуумной очистки металлических расплавов [2]. При эксплуатации атомных электростанций возникает проблема дистилляционной очистки жидкометаллических теплоносителей [3]. Механизмы процессов окислительного рафинирования, несмотря на кажущуюся их простоту, до настоящего времени исследованы недостаточно

полно [4]. Кроме того, изучение механизма горения, например, металлического сплава РЬ-В1 в атмосфере кислорода важно для разработки теории горения легкоплавких металлов [5], определения их пожарной опасности [6,7]. Наилучшим методом решения этих вопросов, в силу сложности и опасности реальных экспериментов, является компьютерное моделирование.

Цель работы и задачи исследования

Целью данной работы было экспериментальное исследование температурных и концентрационных зависимостей скорости ультразвука в расплавах эвтектических систем РЬ-Ш, РЬ-8п и Оа-1п, а также изучение испарения и горения сплавов РЬ-В1 в атмосфере кислорода с использованием методов термодинамического моделирования.

В соответствии с этим, перед диссертантом были поставлены следующие основные задачи:

1. Модернизировать установку для измерения скорости ультразвука импульсно-фазовым методом с целью повышения точности и снижения трудоемкости измерений.

2. Исследовать температурные зависимости скорости ультразвука в жидких свинце, висмуте, галлии, индии и олове в интервале температур от 1000-1100°С до точки плавления.

3. Измерить температурные зависимости скорости ультразвука в расплавах эвтектических систем свинец-висмут, свинец-олово и галлий-индий, содержащих от 0 до 100 ат.% второго компонента, при охлаждении образцов в температурном интервале от 1000-1100°С до точки ликвидус. По полученным результатам построить концентрационные зависимости скорости ультразвука при различных температурах.

4. В процессе нагрева перечисленных образцов после их плавления исследовать зависимость скорости ультразвука в них от расстояния до дна тигля, которая связана с их метастабильной микрогетерогенностью, унаследованной от исходных эвтектических слитков.

5. Измерить зависимость амплитудного коэффициента поглощения ультразвука от температуры в режимах нагрева образцов после плавления и

их последующего охлаждения для установления связи этого коэффициента с микрогетерогенностью изучаемых расплавов.

6. По полученным результатам построить на диаграммах состояния линии, ограничивающие область метастабильной микрогетерогенности указанных двойных систем.

7. Провести компьютерный эксперимент в программном комплексе "TERRA" для полного термодинамического анализа систем Ar-Pb-Bi и Ar-Pb-Bi-02 в металлической, оксидной и газовой фазах.

8. Оценить термодинамические параметры (температурные зависимости констант равновесия химических реакций, а также парциальных давлений паров) в системах Ar-Pb-Bi и Ar-Pb-Bi-02.

9. Получить в результате термодинамического моделирования фазовые диаграммы системы Pb-Bi (граница жидкость-пар) при различных давлениях.

Научная новизна.

В работе впервые:

• В широких интервалах составов (от 0 до 100 ат.% второго компонента) и температур (от 1100°С до точек плавления или ликвидуса) исследованы температурные зависимости скорости ультразвука в эвтектических системах свинец-висмут, свинец-олово и галлий-индий.

• В большинстве исследованных сплавов при нагреве выше кривой ликвидуса на 200-600°С выявлены отчетливые зависимости скорости ультразвука от вертикальной координаты, которые существуют в течение по крайней мере нескольких часов. Эти зависимости связаны с длительным существованием метастабильных микрогетерогенных состояний, унаследованных от гетерогенного исходного слитка.

• В расплаве Pb-Bi эвтектического состава обнаружено необратимое уменьшение коэффициента поглощения ультразвука после нагрева до 1100°С, свидетельствующее о разрушении метастабильного микрогетерогенного состояния жидкой эвтектики.

• По полученным результатам определены температуры необратимого перехода исследованных расплавов в термодинамически устойчивое состояние гомогенного раствора (температуры гомогенизации) и построены

области существования метастабильной микрогетерогенности на их диаграммах состояния.

• В расплавах свинец-висмут, богатых висмутом, на температурных зависимостях скорости ультразвука при приближении к температуре ликвидус обнаружены аномалии, ранее отмечавшиеся только для жидкого висмута.

• В широком температурном интервале исследованы равновесный состав газовой фазы и теплофизические параметры системы (РЬ-В1) - пар при различных давлениях.

• Определены равновесные составы металлической, оксидной и газовой фаз системы Аг-РЬ-Вь02 при Р=105 Па.

• Исследованы температурные и концентрационные зависимости парциальных давлений компонентов газовой фазы систем Аг-РЬ-В1 и Аг-РЬ-Вь02 при давлении Р=105 Па и по результатам термодинамического моделирования построены фазовые диаграммы системы РЬ-В: (граница жидкость-газ) при давлениях газовой фазы 1, 10, 102, 103, 104, 105, 106 и 107 Па.

Практическая ценность работы

• Полученные в работе температурные зависимости скорости ультразвука в жидких олове, висмуте, свинце, галлии и индии и в сплавах РЬ-В1, РЬ-8п и Оа-1п в широком интервале температур могут быть использованы в качестве справочных данных.

• Определенные на основании результатов акустических измерений температуры гомогенизации указанных жидких сплавов необходимо учитывать при проектировании ядерных реакторов с жидкометаллическими теплоносителями.

• Результаты термодинамического моделирования равновесных составов металлической, оксидной и газовой фаз в системе Аг-РЬ-Вь02 и зависимости парциальных давлений компонентов ее газовой фазы от температуры важны для разработки теории горения легкоплавких сплавов и определения их пожарной опасности.

• Равновесные составы компонентов газовой фазы системы РЬ-В1 и температурные зависимости парциальных давлений ее компонентов представляют интерес для ядерной энергетики и вакуумной металлургии.

• Результаты термодинамического моделирования используются при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплине «Физика» для курсантов Уральского института государственной противопожарной службы МЧС России.

Защищаемые положения:

• Температурные зависимости скорости ультразвука в расплавах РЬ-В1, РЬ-8п и Оа-1п, полученные при охлаждении, для большинства исследованных составов линейны, за исключением заэвтектических сплавов РЬ-В1; в последних заметна нелинейность этих кривых, связанная с аномальным поведением жидкого висмута.

• При нагреве исследованных сплавов после плавления смеси исходных компонентов или ранее приготовленного кристаллического слитка в области температур от ликвидуса до температур, превышающих ликвидус на 200-600 К, локальные значения скорости ультразвука в течение нескольких часов зависят от вертикальной координаты; в этой же области отмечается аномальное поглощение ультразвука; перечисленные эффекты связаны с метастабильным микрогетерогенным строением исходного расплава, которое наследуется у гетерогенного кристаллического исходного образца и необратимо разрушается при повышении температуры.

• На диаграммах состояния систем РЬ-Бп и Оа-1п области существования метастабильной микрогетерогенности ограничены куполообразными кривыми, способ построения которых предложен в работе.

• Метод термодинамического моделирования позволяет определять термодинамические характеристики, равновесные составы, коэффициенты уравнений констант реакций, температурных зависимостей парциальных давлений компонентов газовой фазы и строить фазовые диаграммы системы РЬ-В1 на границе жидкость-пар при различных давлениях газовой фазы.

Личный вклад автора.

Автор лично участвовал во всех экспериментах, результаты которых приведены в работе. Кроме него, в проведении измерений принимали участие Д. А. Ягодин и В. В. Филиппов. Им лично обработаны результаты этих измерений, оценены погрешности, и осуществлена интерпретация полученных данных. В проведении термодинамического моделирования, выполненного под руководством д.т.н. Н. М. Барбина, кроме автора, принимали участие И. В. Овчинникова и Д. И. Терентьев. Планирование экспериментов, обсуждение и интерпретация их результатов проводились совместно с научным руководителем и соавторами публикаций. Основные положения и выводы диссертационной работы сформулированы автором.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

• Использованием наиболее надежных и соответствующих задачам исследования импульсно-фазового метода измерения скорости ультразвука в расплавах и термодинамического моделирования и расчета термодинамических свойств в хорошо апробированном программном комплексе TERRA.

• Тщательным анализом и корректной оценкой погрешностей измерений.

• Воспроизводимостью полученных результатов и обнаруженных эффектов.

• Согласием результатов с данными, полученными альтернативными методами.

Апробация работы

Результаты, полученные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих международных и национальных конференциях: 44-ой зимней школе ПИЯФ РАН (ФКС-2010), Гатчина, 2010; International Conference on Physics of Liquid Matter: Modern Problems (PLM MP), Kyiv, 2010; XIV Liquid and Amorphous Metals Conference, Rome, 2010; семинаре «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах (Теплофизика-2010)», Обнинск, ГНЦ РФ-ФЭИ, 2010; X Российском семинаре «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стёкол и расплавов», Курган, 2010; VII международной теплофизической школе

«Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг», Тамбов, 2010; 9th Asian Thermophysical Properties Conference, Beijing, China, 2010; Международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследований тепло физических свойств веществ», СПб, 2010; Всероссийской конференции «Физические проблемы экологии (Экологическая физика)», Москва, 2011; XIII Российской конференция по теплофизическим свойствам веществ (с международным участием), Новосибирск, 2011; XIII Российской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расдлавов», Екатеринбург, 2011.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, из них 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией; 9 статей в научных журналах и в сборниках трудов конференций и 7 тезисов докладов конференций.

1. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко A.B., Алексеев С.Г., Попель П.С. Термодинамическое моделирование испарения расплавов Pb+Bi при различных давлениях // Химическая физика и мезоскопия. - 2011. - Том 13. -№ 3. - С. 350-355.

2. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко A.B., Алексеев С.Г. Термодинамическое исследование состава газовой фазы над расплавами системы Pb+Bi // Перспективные материалы. - 2011. - Специальный выпуск № 13.-С. 858-864.

3. Борисенко A.B., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости скорости ультразвука в жидких висмуте, свинце и их сплавах // Расплавы. - 2011.-6. -С. 62-71.

4. Борисенко A.B., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С. Акустические исследования сплавов системы свинец-висмут в жидком состоянии // Сборник тезисов 44-ой Зимней школы ПИЯФ по физике конденсированного состояния ФКС-2010, ПИЯФ РАН, Гатчина. - 2010.-С. 40.

5. Borisenko A.V., Yagodin DA., Filippov V.V., Popel P.S. Acoustic investigation of liquid lead-bismuth alloys // Abstracts International Conference Physics of Liquid Matter: Modern Problems (PLM MP), Kyiv, Ukraine.-2010. -P. 40.

6. Popel P., Stankus S., Mozgovoy A., Khairulin R., Pokrasin M., Yagodin D., Konstantinova N., Borisenko A. and Guzachev M. Physical properties of heavy liquid-metal coolants in a wide temperature range // Book of abstracts of "Conference on liquid and amorphous metals (LAM XVI)", Rome, Italy. - 2010. -P.104.

7. Гузачев M.A., Константинова Н.Ю., Борисенко A.B., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости кинематической вязкости и скорости ультразвука жидких висмута, свинца и их сплавов // Тезисы докладов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» / Сборник тезисов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах (Теплофизика-2010)» / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ. - 2010. -С.64-66.

8. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко А.В., Алексеев С.Г., Попель П.С. Особенности испарения расплавленных сплавов Pb-Bi. Компьютерный эксперимент // Сборник трудов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» на CD / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ.-2010.-С. 129-131.

9. Гузачев М.А., Константинова Н.Ю., Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости кинематической вязкости и скорости ультразвука жидких висмута, свинца и их сплавов // Сборник трудов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» на CD / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ.-2010.

10. Борисенко А.В., Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Алексеев С.Г., Попель П.С. Исследование испарения расплавленных сплавов Pb-Bi // Тезисы докладов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» / Сборник тезисов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах (Теплофизика-2010)» / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ. - 2010.

П.Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Скорость ультразвука в жидком теплоносителе Pb-Bi эвтектической концентрации // Сборник статей 10-го Российского семинара «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов», Курган. -2010.-С. 121-122.

12. Борисенко А.В., Барбин Н.М., Терентьев Д.И., Алексеев С.Г., Попель П.С. Теоретическое изучение давления паров газовой фазы над расплавами системы Pb-Bi // Материалы седьмой международной теплофизической школы «Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг» в 2 ч.,Тамбов. - 2010. -Часть II. -С. 95-97.

13. Barbin N.M., Borisenko A.V., Kurochkin A.R., Terentiev D.I., Alekseyev S.G. Simulating the evaporation of liqiud alloys. Computer experiment // Proceedings of the 9th Asian Thermophysical Properties Conference, Beijing, China. - 2010.

14. Терентьев Д.И., Барбин H.M., Борисенко A.B., Алексеев С.Г., Попель П.С. Применение термодинамического моделирования для изучения испарения жидких легкоплавких сплавов // Материалы международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ», СПб. -2010 г. - С. 129.

15. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко А.В., Алексеев С.Г., Попель П.С. Компьютерное термодинамическое моделирование испарения жидких легкоплавких сплавов // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ», СПб. -2010 г. - С. 621-625.

16. Барбин Н.М., Терентьев Д.И., Борисенко А.В., Курочкин А.Р., Алексеев С.Г., Попель П.С. Моделирование испарения жидких сплавов. // Сборник научных трудов конференции «Физические проблемы экологии (Экологическая физика)», Москва. -2011. -№ 17. - 544 с.

17. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Исследование скорости ультразвука в эвтектических расплавах In-Ga и Pb-Sn // Тезисы докладов XIII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (с международным участием), Новосибирск. -2011.-312 с.

18. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко А.В., Алексеев С.Г., Попель П.С. Моделирование испарения расплавов Pb + Bi при различных давлениях. //

Тезисы докладов XIII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (с международным участием), Новосибирск. -2011.-312 с. 19. Борисенко A.B., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С. Исследование скорости ультразвука в расплавах Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In. // Труды XIII Российской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Т.2. Экспериментальное изучение жидких и аморфных металлических систем, Екатеринбург: УрО РАН. -2011. - 213 с.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка литературы из 179 наименований. Она изложена на 157 страницах, содержит 25 таблиц и 71 рисунок.

Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю П.С. Попелю за участие в планировании представляемого исследования и обсуждении его результатов. Также автор благодарит Д.А. Ягодина, В.В. Филиппова, Н.М. Барбина, Д.И. Терентьева и И.В. Овчинникову за помощь в проведении акустических экспериментов и термодинамического моделирования.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Борисенко, Александр Владимирович

5.5. Основные результаты и выводы

1. Проведен компьютерный эксперимент в программном комплексе "TERRA" для полного термодинамического анализа систем Ar-Pb-Bi и Ar-Pb-Bi-02 в металлической, оксидной и газовой фазах.

2. Учтены возможности образования интерметаллических соединений в системе Ar-Pb-Bi и сложных оксидных соединений в системе Ar-Pb-Bi-02. Для каждого соединения рассчитан набор термодинамических свойств, необходимый для наиболее полного и качественного моделирования.

3. Смоделированы фазовые диаграммы жидкость-пар с использованием моделей ИР и ИРПВ. Сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными работы [163] показало, что учет возможности образования интерметаллических соединений в системе РЬ-В1 (модель ИРПВ) обеспечивает получение более достоверных результатов.

4. В ходе термодинамического моделирования оценены термодинамические параметры (температурные зависимости констант равновесия химических реакций, а также равновесных парциальных давлений паров) в системах Аг-РЬ-В1 и Аг-РЬ-ВьСЬ. Составлены таблицы табулированных данных, которые могут быть использованы при анализе равновесных (квазиравновесных) химических реакций.

5. Получены и проанализированы теплофизические характеристики системы Аг-30масс.%РЬ-30масс.%В1 в температурном интервале 400-3000 К при Р=105 Па.

6. Показано, что увеличение равновесного давления приводит к повышению температуры испарения расплава РЬ-В1 а также к расширению области сосуществования жидкой и газовой фаз. Данное обстоятельство следует учитывать при выборе параметров эксплуатации расплава РЬ-В1 в качестве жидкометаллического теплоносителя.

7. Проведено моделирование испарения системы Аг-РЬ-В1 при различных равновесных давлениях. Установлено, что увеличение равновесного давления в системе приводит к значительному сдвигу температурного интервала (АТ) достижения максимальных равновесных парциальных давлений паров РЬ2, ВЦ, В13, В14 в сторону более высоких температур.

8. В системе Аг-РЬ-В] показано существование в расплаве в состоянии равновесия значительных количеств интерметаллидов различной степени устойчивости. Концентрации интерметаллидов уменьшаются с повышением равновесной температуры в расплаве.

9. Полученные результаты позволяют прогнозировать поведение теплоносителя РЬ-В] при тяжелой аварии атомного реактора с расплавлением теплоносителя.

10. Смоделирована ситуация горения свинцово-висмутового сплава. Главным условием этого процесса является нахождение этого сплава в расплавленном состоянии в атмосфере с достаточным количеством кислорода.

Заключение.

Подводя итог выполненной работе, мы можем заключить, что задачи исследования, поставленные в 1-й главе, выполнены полностью. Его основные результаты и выводы:

1. Модернизирована экспериментальная установка для измерения скорости и затухания ультразвука с целью повышения точности и уменьшения трудоемкости акустических измерений; предложена методика оценки погрешности, с которой определяется коэффициент поглощения ультразвука.

2. Измерены температурные зависимости скорости ультразвука в жидких свинце, висмуте, олове, галлии и индии и сплавах Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In в интервале температур от точки плавления или ликвидуса до 1000-1100°С.

3. Для сплавов Pb-Bi, содержащих более 55 % второго компонента, впервые обнаружено отклонение указанных зависимостей от линейного закона, нарастающее по мере приближения состава к чистому висмуту.

4. Рассчитаны температурные зависимости адиабатической сжимаемости, концентрационные зависимости скорости ультразвука, ее температурного коэффициента и адиабатической сжимаемости расплавов Pb-Bi, Pb-Sn и Gain.

5. В режиме нагрева после плавления и последующего охлаждения измерены температурные зависимости коэффициента поглощения ультразвука а в расплаве РЬ-55,2ат. %Bi. Отмечено существенное уменьшение а после нагрева расплава выше 1369 К, свидетельствующее о необратимом разрушении его метастабильного микрогетерогенного состояния.

6. Признаки указанной микрогетерогенности наблюдаются на зависимостях скорости ультразвука в расплавах от вертикальной координаты, которые в определенных температурных интервалах отмечены при нагреве для большинства образцов Pb-Sn и Ga-In; с повышением температуры до значения Th они необратимо исчезают, что свидетельствует о переходе системы в гомогенное состояние. Показано, что температуры гомогенизации слабо зависят от способа приготовления расплава.

7. На фазовых диаграммах систем Pb-Sn и Ga-In построены температурно-концентрационные границы существования метастабильной микрогетерогенности их расплавов.

8. Результаты акустических измерений систематизированы в виде справочных таблиц, которые могут быть рекомендованы для использования специалистами, занимающимися проектированием и эксплуатацией ядерных реакторов с жидкометаллическими теплоносителями. Предложены способы гомогенизации жидкометаллических теплоносителей при эксплуатации ядерных реакторов.

9. Проведен компьютерный эксперимент в программном комплексе "TERRA" для полного термодинамического анализа систем Ar-Pb-Bi и Ar-Pb-Bi-02 в металлической, оксидной и газовой фазах.

10. Оценены термодинамические параметры (температурные зависимости констант равновесия химических реакций и парциальных давлений паров) в системах Ar-Pb-Bi и Ar-Pb-Bi-02 и получены фазовые диаграммы системы Pb-Bi (граница жидкость-газ) при различных давлениях.

11. Рассчитаны и проанализированы теплофизические характеристики системы Аг-30масс.%РЬ-30масс.%В1 в температурном интервале 400-3000 К при Р=Т05 Па. Показано, что в атмосфере с достаточным количеством кислорода может протекать процесс горения расплава Pb-Bi.

12. Результаты компьютерного эксперимента позволяют прогнозировать поведение теплоносителя Pb-Bi при тяжелой аварии атомного реактора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Борисенко, Александр Владимирович, 2012 год

Список использованной литературы.

1. Федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года». Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 3 февраля 2010 года № 50.

2. Иванов В.Е., Папиров П.И., Тихинский Г.Ф. Чистые и сверхчистые металлы. М.: Металлургиздат. 1965. 235 с.

3. Субботин В.И., Ивановский М.Н., Арнольдов М.Н. Физико-химические основы применения жидкометаллических теплоносителей. М.: Атомиздат. 1970. 295 с.

4. Некрасов В.Н., Барбин Н.М., Терентьев Д.И., Моисеев Г.К. Термодинамическое моделирование процесса окислительного рафинирования свинца. Расплавы, 2001, №6, с. 51-61.

5. Гремячкин В.М., Истратов А.Г., Лейпунский О.И. К теории горения металлических частиц. В сб. Физические процессы при горении и взрыве. М.: Атомиздат. 1980. С. 4-68.

6. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. М.: Химия. 1981. 272 с.

7. Корольченко А. Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. М.: Пожнаука. 2004. 41. 713 с.

8. Субботин В.И., Арнольдов М.Н., Козлов Ф.А., Шимкевич A.JI. Жидкометаллические теплоносители для ядерной энергетики. - Атомная энергия, 2002, 92, № 1, с. 31-42.

9. Такибаев Ж.С. Теплоноситель на основе олова. - Вестник НЯЦ PK, 2006, № 4, с. 5-6.

10. За какими корабельными реакторами будущее? В.В. Наумов. - Журнал «Атомная стратегия XXI», 2006, №6, с.8-9.

11. S. Burns "Metal-Cooled Computing. Liquid metal is one of several new technologies that one day may cool down super-fast PCs" на сайте Technology Review Массачусетского технологического института (http://www.technologyreview.com/computing/14625/pagel/).

12. Eyring H. and Kincaid J.F, J. Chem. Phys, 6 (1938), 620.

13. Suryanarayana C.V. and Kuppusamy J., J. Acoust.Soc. Ind., 4(1976), 75.

14. Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов. М.: Металлургия, 1978. 312 с.

15. Данилов В.И., Радченко 11.13. Рассеяние рентгеновых лучей в жидких эвтектических сплавах // Журнал экспериментальной и теоретической физики, 1937. Т. 7, вып. 9-10. с. 1158-1160.

16. Ватолин Н.А., Пастухов Э.А. Дифракционные исследования строения высокотемпературных расплавов. М.: Наука, 1977. 189 с.

17. Дутчак Я.И. Рентгенография жидких металлов. Львов: Вища школа, 1977. 162 с.

18. Скрышевский А.Ф. Строение жидкого эвтектического сплава Bi-Pb по данным рентгеноструктурного анализа // Доклады АН УССР. 1956. № 1. с. 62-66.

19. Лашко А.С., Романова А.В. Строение двойных металлических жидких сплавов // Украинский физический журнал. 1958. Т. 3, № 3. с. 375-384.

20. Баталии Г.И., Казимиров В.П. Ренгенографическое изучение структуры сплавов Al-Sn в жидком состоянии // Украинский физический журнал. 1971. Т. 16, №3. с. 378-382.

21. Бублик А.И., Бунтарь А.Г. Электронографическое исследование строения жидких металлов и сплавов // Кристаллография. 1958. Т. 3, вып. 1. с. 32-42.

22. Sharrah P.C., Potz J.I., Krush R.F. Détermination of atomic distribution in liquid lead-bismuth alloys by neutron and X-ray diffraction // J. Chem. Phys. 1960. 1960. Vol. 32, No. 1. P. 241-246.

23. Ebert H., Hôhler J., Steeb S. Schallgeschwindigkeitsmessung in Bi-Cu-Schmelzen zur Bestimmung der Kompressibilit/it und der partiallen Strukturfaktoren // Z. Naturforsch. 1974. Bd. 29a, H. 12. S. 1890-1897.

24. Лашко A.C. О структуре жидкого сплава Au-Sn // Доклады АН СССР. 1959. Т. 125, № 1.с. 126-128.

25. Лашко А.С., Романова А.В. О рентгенографическом исследовании структуры жидких металлических сплавов систем с эвтектикой // Известия АН СССР. Металлургия и топливо. 1961. № 3. с. 135-137.

26. Smallman R.E., Frost B.R.T. An X-ray investigation of the structure of liquid mercury-thallium alloys // Acta metallurgica. 1956. Vol. 4, No. 6. P. 611-618.

27. Карликов Д.Н. Реигеиографическое исследование ближнего порядка жидких растворов цинка в ртути // Украинский физический журнал. 1958. Т. 3, № 3. с. 370-374.

28. Алексеев Н.В., Евсеев A.M. Исследование структуры жидких сплавов Cd-Sn // Кристаллография. 1959. Т. 4, № 3. с. 348-352.

29. Дутчак Я.И., Мыколайчук А.Г., Клым Н.М. Ренгенографическое исследование структуры некоторых металлических жидкостей // Физика металлов и металловедение. 1962. Т. 14, № 4. с. 548-554.

30. Бунин К.П. К вопросу о строении металлических эвтектических расплавов // Известия АН СССР. Отдел технических наук. 1946. № 2. с. 305-311.

31. Вертман А.А., Самарин A.M., Якобсон A.M. О строении жидких эвтектик // Известия АН СССР. Металлургия и топливо. 1960. № 3. с. 17-21.

32. Kumar R., Sivaramakrishnan C.S. Stability of liquid Pb-Cd systems // J. Mater. Sci. 1969. Vol. 4, No. 5. P. 377-382.

33. Kumar R., Sivaramakrishnan C.S. Structure and stability of Pb-Sb liquid alloys // J. Mater. Sci. 1969. Vol. 4, No. 5. P. 383-388.

34. Kumar R., Sivaramakrishnan C.S. Structure and stability of liquid aluminium-zinc alloys // J. Mater. Sci. 1969. Vol. 4, No. 11. P. 1008-1011.

35. Измайлов В.А., Вертман А.А. О состоянии кремния в силумине // Известия АН СССР. Металлы. 1971. № 6. с. 217-220.

36. Попель П.С. Коллоидная и примесная микронеоднородность жидких металлических растворов. Диссертация на соискание уч. ст. доктора физ.-мат. наук. Свердловск. 1988. 387 с.

37. Cahn J.W., Hilliard J.E. / Free energy of a non-uniform system. 1. Interfacial free energy // J. Chem. Phys. 1958. Vol. 28, No. 2. P. 258-267.

38. Dahlborg U., Calvo- Dahlborg M., Popel P.S. and Sidorov V.E. // Eur. Phys. J. 2000. В 14. P. 639.

39. Dahlborg U., M. Besser, M. Calvo-Dahlborg, G. Cuello, C.D. Dewhurst, M.J. Kramer, J.R Morris, D.J. Structure of molten Al-Si alloys. - Sordelet Journal of Non-Crystalline Solids. - 2007. - V. 353, - P.3005-3010.

40. Сивков Г.М. Объемные характеристики сплавов Pd-Si и взаимосвязь их строения и свойств в кристаллическом, жидком и аморфном состояниях. Диссерт.. .канд. физ.-мат. наук. - Е: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006, - 123 с.

41. Ягодин Д.А. Исследование структурной неоднородности расплавов GaBi и Pd-Si методами акустометрии и гамма-денситометрии. Диссерт.. .канд. физ.-мат. наук. - Е: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007, - 157 с.

42. Kleppa. O.I. Ultrasonic velocities of sound in some liquid metals. Adiabatic and isotermal compressibilities of liquid metals at their melting points. - J. Chem. Phys., 1950, 18, p. 1331-1336.

43. Gordon R. B. Propagation of sound in liquid metals. The velocity of lead and tin. - Acta Met., 1959, 7, № 1, p. 1-7.

44. Gordon R. B. Velocity of sound in liquid lead-tin alloys. - Phys. Chem. Proc. Metall., 1958,1, № 7, p. 461-468.

45. Илгунас В.И., Яронис Э.П. Исследование магнитной дисперсии ультразвука в некоторых жидких металлах. - Рефераты докл. 4 Всес. акуст. конференции. - М.: Всесоюз. акуст. ин-т, 1958, с. 59.

46. Полоцкий И. Г., Таборов В. Ф., Ходов 3. П. Установка для измерения скорости ультразвука в жидких металлах. - Акуст. ж., 1958, 5, № 2, с. 202-205.

47. Ходов 3. Л. Скорость ультразвука в расплавах двойных металлических систем эвтектического типа. - Физ. металлов и металловедение, 1960, 10, № 5, с. 772-779.

48. Гитис М. Б., Михайлов И. Г. Скорость звука и сжимаемость некоторых жидких металлов. - Акуст. ж., 1965, 11, № 4, с. 434-437.

49. Гитис М.Б., Михайлов И.Г. Распространение звука в жидких металлах. -Акуст. ж., 1966, 12, вып. 2, с. 145-159.

50. Jarzynski J. Ultrasonic propagation in liquid bismuth and mercury. - Proc. Phys. Soc. (London), 1963, v. 81, N 4, p. 745-750.

51. Стремоусов В.И., Рубцов A.C., Школьников В.А. Скорость ультразвука и сжимаемость некоторых жидкометаллических систем. - Журн. физ. хим., 1968, т. 42, № 1, с. 69-72.

52. Стремоусов В.И., Соломин Б.А. Скорость ультразвука в тройной жидкометаллической системе Pb-Bi—Sn. — Журн. Физ. Хим., 1975, т. 49, № 8, с. 1972-1974.

53. Конюченко Г.В. Исследование температурной зависимости скорости ультразвука в некоторых жидкометаллических средах. - Изв. вузов, Черная металлургия, 1969, № 10, с. 151-154.

54. Конюченко Г.В. Скорость ультразвука и теплофизические свойства жидкометаллических сред. - Изв. вузов, Физика, 1971, № 4(107), с. 154-157.

55. Отпущенников Н.Ф., Конюченко Г.В. Акустические измерения теплофизических и термодинамических свойств жидких металлов. - В кн.: Ультразвук и физико-химические свойства веществ/Курский пед. институт. - Курск: КГПИ, 1971, вып. 5, с. 194-199.

56. Конюченко Г.В. Вычисление скорости ультразвука в жидких металлах.

- Изв. вузов, Физика, 1972, № 8, с. 145-147.

57. Beyer R.T., Coppens A.B. Sound velocities nonlinearity and equation of state for liquids. - Comm. Acoust. Congr. 5e Congres Int. D'acoustique. - Ligege: 1965, Reports K46.

58. Coppens A.B., Beyer R.T., Ballow J. Parameter of nonlinearity in fluids. III. Values of sound velocity in liquid metals. - J. Acoust. Soc. Amer., 1967, v. 41, N6, p. 1443-1448.

59. Smith R.T., Webber I.M.B., Young E. L. Sound propagation in liquid metals.

- Adv. Phys., 1967,16, № 63, p. 515-522.

60. McAlister S.P., Crozier E.D., Cochran J.F. Compressibility an and concentration fluctuations in liquid magnesium alloys. - J. Phys. C: Solid State Phys., 1973, v. 6, N 12, p. 2269-2278.

61. G.M. Mustafm, G.F. Shaikhiev, Russ. J. Phys. Chem. 45 (1983) 422.

62. Yaron Greenberg, Eyal Yahel, Moshe Ganor, Refael Hevroni, Igor Korover, Moshe P. Dariel, Guy Makov. High precision measurements of the

temperature dependence of the sound velocity in selected liquid metals. Journal of Non-Crystalline Solids. 354 (2008). p. 4094-4100.

63. Kazys R., Voleisis A., Mazeika L., Sliteris R. Investigation of Ultrasonic Properties of Liquid Metal Used as a Coolant in Accelerator Driven Reactors. In: Proc. IEEE Intern. Ultrasonic Symp. - Munich, Germany: IEEE, 2002, -P. 815-818.

64. Kazys R., Voleisis A., Sliteris R. et. al. Development of Ultrasonic Sensors for Operation in a Heavy Liquid Metal // IIEEE Sensors J. - 2006. - V. 6 -№5.-p. 1134-1143.

65. Пашаев Б.П., Исмаилов М.А. Скорость ультразвука сплавов системы Ga-Sn. - В кн.: Прикладная физика твердого тела. - Махачкала: Дагкнигиздат, 1976, с. 108-112.

66. Глазов В. М., Айвазов А.А., Тимошенко В.И. Методика исследования скорости ультразвука в расплавах металлов и полупроводников. - Зав. лаб., 1975, т. 41, № 2, с. 197-200.

67. Глазов В. М., Айвазов А.А. Энтропия плавления металлов и полупроводников. - М.: Металлургия, 1980. - 172 с.

68. Miyuki Hayashi, Hirokage Yamada, Naozumi Nabeshima and Kazuhiro Nagata. Temperature Dependence of the Velocity of Sound in Liquid Metals of Group XIV. International Journal of Thermophysics, Vol. 28, No. 1, 2007.

69. Текучев В.В. Исследование свойств жидких двухкомпонентных сплавов на основе алюминия акустическим методом. Канд. дис. М., 1987.

70. Hill J.E., Ruoff A.L. Temperature Dependence of the Velocity of Sound in Some Liquid Metals and Eutectic Alloys. - Chem. Phys., 1965, 34, № 6, p. 2150-2151.

71. Марков Б.Г. Скорость ультразвука и теплофизические свойства жидких металлов Sn, Pb, Cd и их бинарных сплавов Pb-Sn, Pb-Cd. - Теплоф. Высоких температур, 1975, т. 13, № 5, c.l 108—1112.

72. Hunter J.L., Hovan K.S. Ultrasonic absorption in liquid gallium. -J.Chem.Phys., 1964, v.41, N 12, p.4013.

73. Казаков М.Б., Пронин JI.А., Филиппов С.И. Акустические исследования жидких сплавов. - Изв. вузов, Черная металлургия, 1965, № 9, с.5-7.

74. Филиппов С.И., Казаков H,Б., Пронин JI.A. Скорость ультразвука, сжимаемость жидких металлов и их связь с различными физическими свойствами. - Изв. Вузов, Черная металлургия, 1966, № 3, с.8-14.

75. Голик А.З., Тарасенко О.В. Исследованиие зависимости сжимаемости жидкостей от сил межмолекулярного взаитмодейсвтия. Укр. Физ. Журн., 1967, т. 12, №6, с. 1000-1004.

76. Гитис М.Б., Михайлов И.Г. О связи скорости звука и электропроводности в жидких металлах. - Акуст. журн., 1966, т. 12, № 1, с. 17-21.

77. Пашаев Б.П., Палчаев Д.К., Пащук Е.Г., Ревелис В.Г. Плотность, скорость ультразвука, электро- и теплопроводность легкоплавких многовалентных металлов в жидком состоянии. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ // ТФЦ-М.: ИВТАН. 1982. № 3(35).

78. Магомедов А.-М.А., Исмаилов М.А., Пашаев Б.П. Скорость ультразвука и сжимаемость бинарных сплавов системы висмут-галлий. Теплофиз. высоких температур, 1975, т. 13, № 3, с. 1106-1108.

79. Глазов В.М., Ким С.Г. Осцилляции скорости ультразвука в электронных расплавах при их нагревании // Доклады АН СССР. 1983. Т. 273. № 2. с. 371-374.

80. Rosen M., Salton Z. Temperature dependences of the sound velocity and ultrasonic atténuation in liquid Bi-Ga and Bi-Sn alloys // Journal Materials Science and Engineering, 1983. V. 58. P. 189-194.

81. Ким Сен Гук. Молекулярная акустика жидких полуметаллов и полупроводников. Дис. ... докт. хим. наук. - М: Московский ордена трудового красного знамени институт электронной техники, 1991. - 455 с.

82. Webber G.M.B. Ultrasonic propagation in liquid metals. - Comm. Acoust.Congr. 5e Congres Int. D'acoustique. - Liege: 1965, Reports D 37.

83. Berthou, P.E.; Tougas, R. Met. Trans. 1972, 3, 51.

84. Almond D.P., Blairs S. Ultrasonic speed, compressibility, and structure factor of liquid cadmium and indium. J. Chem. Thermodyn. 1980. Vol. 12, N 12. P. 1105-1114.

85. D.A. Yagodin, V.V. Filippov, P.S. Popel, V.E. Sidorov, L.D. Son. Density and ultra-sound velocity in Ga-Bi melts. Journal of Physics: Conference Series 98 (2008) 062019.

86. Злобинский Б.М., Иоффе В.Г., Злобинский В.Б. Воспламеняемость и токсичность металлов и сплавов. М.: Металлургия. 1972. 264с.

87. Е.В. Сулим, Н.Г. Богданович, О.В. Старков, Е.А. Кочеткова, А.Н. Васильева. Изучение физико-химических свойств легкоплавких сплавов в обоснование выбора экологически безопасного теплоносителя для энергетических установок. Сборник трудов межведомственного семинара «Тепломассоперенос и свойства жидких металлов» (Теплофизика 2007) на CD, Обнинск, 2007, с. 425-436

88. Е.В. Сулим, Н.Г. Богданович, О.В. Старков, Е.А. Кочеткова, А.Н. Васильева. Разработка методов снижения термохимического воздействия горящих щелочных металлов на окружающую среду. Сборник трудов межведомственного семинара «Технология щелочных жидкометаллических теплоносителей» (Теплофизика 2009) на CD, Обнинск, 2009, с. 261-272

89. В.А. Гулевский, Ю.И. Орлов, А.Д. Ефанов, П.Н. Мартынов, Ю.Д. Левченко, В.В. Ульянов. Гидродинамические проблемы технологии ТЖМТ в РУ петлевой и моноблочной конструкции. Сборник трудов межведомственного семинара «Тепломассоперенос и свойства жидких металлов» (Теплофизика 2007) на CD, Обнинск, 2007, с. 29-60

90. A.B. Безносов, Т.А. Бокова, A.B. Львов. Экспериментальное исследование истечения свинец-висмутового теплоносителя через трещину в атмосферу. Сборник трудов межведомственного семинара «Тепломассоперенос и свойства жидких металлов» (Теплофизика 2007) на CD, Обнинск, 2007, с. 149-156.

91. A.B. Безносов, A.B. Назаров, A.B. Львов. Экспериментальные исследования работы зубчатых сцеплений в свионцовом теплоносителе при температуре 450-500°С. Сборник трудов межведомственного семинара «Тепломассоперенос и свойства жидких металлов» (Теплофизика 2007) на CD, Обнинск, 2007, с. 522-531.

92. M.B. Кащеев, И.А. Кузнецов. Расчетный анализ удержания расплава в корпусе БН-800 при тяжелой аварии. Сборник трудов межведомственного семинара «Тепломассоперенос и свойства жидких металлов» (Теплофизика 2007) на CD, Обнинск, 2007, с. 162-169.

93. Моисеев Г.К., Ватолин H.A. Термодинамическое моделирование: предмет, применение и проблемы // Расплавы, 1990. Т. 4, № 5. С.27-45.

94. Синярев Г.Б., Ватолин H.A., Трусов Б.Г., Моисеев Г.К. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. М.: Наука, 1983. 263 с.

95. Ватолин H.A., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия, 1994. 353 с.

96. Моисеев Г.К., Ватолин H.A., Ильиных Н.И., Зайцева С.И. Определение равновесных характеристик расплавов Fe-Si с использованием модели идеальных растворов продуктов взаимодействия методами термодинамического моделирования // Докл. РАН, 1994. Т. 337, №6. С. 775-778.

97. Синярев Г.Б., Трусов Б.Г., Слынько JI.E. Универсальная программа для определения состава многокомпонентных рабочих тел и расчета некоторых тепловых процессов // Тр. МВТУ. М.: 1973. № 159. С. 60-71.

98. Метод, универсальный алгоритм и программа термодинамического расчета многокомпонентных гетерогенных систем / Под ред. Г.Б. Синярева // Труды МВТУ. М.: 1978. № 268. 56 с.

99. Гитис М. Б., Михайлов И. Г., Ниязов С. Поглощение звука в некоторых жидких металлах. // Акуст. ж., 1968, Т. 14, В. 1, С. 57-61.

100. Глазов В.М., Ким С.Г., Мамбетерзина Г.К. / Аппаратура и методика для высокочастотных акустических исследований расслаивания жидкометаллических и полупроводниковых систем. // Заводская лаборатория. 1991. Т. 57. № 57. с. 45-47.

101. Гитис М. Б., Химунин А. С. О дифракционных эффектах в ультразвуковых измерениях. // Акуст. ж., 1968, Т. 14, № .4, С. 489-512.

102. Рохлин JI. Л. Акустические свойства легких сплавов. М.: Наука, 1974, 140 с.

103. Д.А. Ягодин, В.Е. Сидоров, П.С. Попель. Измерение акустических параметров жидких металлов и сплавов импульсно-фазовым методом. Труды VII Российского семинара «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стёкол и расплавов», Курган, 2004, с. 80.

104. Д.А. Ягодин, В.В. Филиппов, В.Е. Сидоров, П.С. Попель. Новый способ регистрации интерференционной картины в импульсно-фазовом методе измерения скорости ультразвука. Труды VIII Российского семинара «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стёкол и расплавов», Курган, 2006, с. 45-46.

105. Моисеев Г.К., Вяткин Г.П. Термодинамическое моделирование в неорганических системах. Челябинск. Изд-во ЮУрГУ. 1999. 256 с.

106. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4 томах. М.: Наука. 1982.

107. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания. Справочник в 5 томах. М.: ВИНИТИ. 1971.

108. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. Т.1. - М.: Металлургиздат, 1962. - 349с.

109. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. Т.2. - М.:

Физматгиз, 1962. - 198с.

110. Но The-Hsuan. Hofmann W., Hanemann H. Die Dreistoffsysteme BleiKadmium-Zinn und Blei - Zinn-Wismut. - Z.Metallkunde, 1953, 44, № 4, S. 127.

Ш.Гершман Р.Б. Тепловые эффекты при плавлении в системе Pb-Sn-Bi. Диаграмма равновесия тройной системы Pb-Sn-Bi. - ЖФХ. 1958, 32, № 1, с. 12.

112. Hoffman W. Blei und Bleilegierungen. - Metallkunde und Technologie, 1941, S. 131.

113. Villars P., Calvert L.D. Pearson's Handbook of Crystallographic Date for Intermetallic Phases. - Ohio: Metals Park, 1985, p. l - 3

114. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Под ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, т. 1. 2001. 600с.

115. Karl Bux, Uber kristallographische Umwandlungen usw. -Eingegangen am 29 Januar 1923., p. 316-327.

116. Miedema A.R. On the heat of formation of solid alloys. - J.Less - Common Met., 1976, 41, № 4, p. 283-298.

117. Моисеев Г.К., Ватолин H.A., Маршук Л.А., Ильиных Н.И. Температурные зависимости приведенной энергии Гиббса некоторых неорганических веществ (альтернативный банк данных АСТРА. OWN). -Екатеринбург: УрО РАН, 1997. - 231с.

118. HSC CHEMISTRY Ver 4.0 Copyright ( с ) Outokumpu Researh Oy. Pori, Finland, A. Roine (www. Outokumpu. com/ hsc) ISBN 952-9507-05-4.

119. Моисеев Г.К. Некоторые расчётные методы определения термодинамических и термохимических свойств неорганических соединений. - М: Деп. в ВИНТИ 1992, Ж2845-В92.

120. Бордовский Г.А. Новые полупроводниковые материалы с позиционной неупорядоченностью кристаллической решетки // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 4. С. 106.

121. В.В. Зырянов. Структура и термическое поведение нестабильных силленитов полученных механохимическим синтезом. Журнал структурной химии. Том 45, № 3 2004 с. 480-490.

122. Шустова Н.Г. Закономерности электрохимического наноструктурирования при катодном внедрении бария и кальция в матричные электроды на основе сплавов системы Bi(Ti) - Pb - Cd Специальность 02.00.05,- Электрохимия,- на соискание ученой степени кандидата химических наук. Саратов 2010

123. Tonkov E.Y. High Pressure Phase Transformation // Gordon and Breach Science Publishers. Philadelphia. 1992. 1, 2, 3.

124. Шарыкин Ю.И. и др. Доклады АН СССР. 1979. Т. 244. № 78.

125. Сидоров В.Е. Магнитная восприимчивость разбавленных сплавов железа при высоких температурах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Свердловск. 1985.

126. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С. Акустические исследования сплавов системы свинец-висмут в жидком состоянии // Сборник тезисов 44-ой Зимней школы ПИЯФ по физике конденсированного состояния ФКС-2010, ПИЯФ РАН, Гатчина. - 2010.-С. 40.

127. Borisenko A.V., Yagodin D.A., Filippov V.V., Popel P.S. Acoustic investigation of liquid lead-bismuth alloys // Abstracts International Conference Physics of Liquid Matter: Modern Problems (PLM MP), Kyiv, Ukraine-2010. -P. 40.

128. Popel P., Stankus S., Mozgovoy A., Khairulin R., Pokrasin M., Yagodin D., Konstantinova N., Borisenko A. and Guzachev M. Physical properties of heavy liquid-metal coolants in a wide temperature range // Book of abstracts of "Conference on liquid and amorphous metals (LAM XVI)", Rome, Italy. -2010.-P. 104.

129. Гузачев M.A., Константинова Н.Ю., Борисенко A.B., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости кинематической вязкости и скорости ультразвука жидких висмута, свинца и их сплавов // Тезисы докладов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» / Сборник тезисов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах (Тсплофизика-2010)» / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ. - 2010. - С.64-66.

130. Гузачев М.А., Константинова Н.Ю., Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости кинематической вязкости и скорости ультразвука жидких висмута, свинца и их сплавов // Сборник трудов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» на CD / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ. - 2010.

131. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Скорость ультразвука в жидком теплоносителе Pb-Bi эвтектической концентрации // Сборник статей 10-го Российского семинара «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов», Курган. -2010. - С. 121-122.

132. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Температурные зависимости скорости ультразвука в жидких висмуте, свинце и их сплавах // Расплавы. - 2011. - 6. -С. 62-71.

133. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С., Мозговой А.Г. Исследование скорости ультразвука в эвтектических расплавах 1п-Ga и Pb-Sn // Тезисы докладов XIII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (с международным участием), Новосибирск. -2011 -312 с.

134. Борисенко А.В., Ягодин Д.А., Филиппов В.В., Попель П.С. Исследование скорости ультразвука в расплавах Pb-Bi, Pb-Sn и Ga-In. // Труды XIII Российской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Т.2. Экспериментальное изучение жидких и аморфных металлических систем, Екатеринбург: УрО РАН.-2011.-213 с.

135. Попель П.С., Ягодин Д.А., Мозговой А.Г., Покрасин М.А. Экспериментальное исследование скорости звука в расплавленных свинце, висмуте и их взаимном эвтектическом сплаве при высоких температурах. Теплофизика высоких температур, 2010, т. 48, № 2, с. 198-205.

136. Yu. Plevachuk. V. Sklyarchuk, S. Eckert, G. Gerbeth. Some physical data of the near eutectic liquid lead-bismuth. Journal of Nuclear Materials, 373 (2008), pp. 335-342.

137. Стан кус С. В., Хайрулин Р. А., Мозговой А.Г., Рощупкин В.В., Покрасин М.А. Плотность и термическое расширение тяжелых металлических теплоносителей в конденсированном состоянии. Тезисы докладов XII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ, Москва, 7-10 октября 2008, с. 27.

138. Kazuhisa Okajima, Hiroshi Sakao. Anomalous Property of Liquid Pb-Bi Alloys Determibed by EMF and Density Measurements. Transactions of the Japan Institute of Metals, Vol. 29, No. 6, (1988), pp. 469^176.

139. Станкус C.B., Хайрулин С.А., Мозговой А.Г., Рощупкин В.В., Покрасин М.А. Плотность и коэффициент объемного термического расширения олова, и олово-свинцового эвтектического сплава в конденсированном

состоянии в диапазоне температур 273,15... 1500 К / Таблицы стандартных справочных данных ГСССД № 242-2009. М.: Стандартинформ, 2010. 35с.

140. Станкус С.В., Хайрулин P.A., Мозговой А.Г., Рощупкин В.В., Покрасип М.А. Плотность и коэффициент объемного термического расширения галлия, индия и их эвтектического сплава в конденсированном состоянии в диапазоне температур 273,15 ... 1500 К.

141. Ниженко В.И., Еременко В.Н., Скляренко Л.И. Температурная зависимость зависимость свободной и поверхностной энергии и плотности жидкого галлия. - Укр. физ. журн., 1965, №6, с. 559-563

142. Басин A.C., Соловьев А.Н. Исследование плотности жидкости металлов гамма-методом. - В кн.: Исследование теплофизических свойств веществ. - Новосибирск: Наука, 1967, с. 56-78.

143. Wobst М. Oberflachenspannung und dichte Schmelzflussiger von binaren Tellur-und Selen-Systemen mit Gleichzeitig Vorbindungen.- Wiss Z.A. Tcchn. Hochsch. Karl Marx Stadt, 1970, Bd. 12, N 4, S.393.

144. Koster H., Henzel F., Franck E.U. Dichte, kompressibilitat und thermise ausdehnung der fliisigen Galliums bis 6000C und 2500 Bar. - Ber. Buns. Ges., Phys. Chem., 1970, Bd. 74, N 1, S. 43^16.

145. Яценко С.П., Кононенко В.И., Сухман А.Л. Экспериментальное исследование температурной зависимости поверхностного натяжения и плотности олова, индия, алюминия и галлия. - Теплофиз. высоких температур, 1972, 10, с. 66-71.

146. Басин A.C., Козлов Б.Н. О характере температурной зависимости средней плотности галлия и сплавов галлий-олово в области плавления. - В кн.: Исследования теплофизических свойств растворов и расплавов. -Новосибирск: Наука, 1974,с. 98-116.

147. Хоконов Х.Б., Задумкин С.Н., Алчагиров Б.Б., Какрамурзов Б.С. Исследования поверхностного натяжения, работа выхода электрона и плотности бинарных систем галлия с индием, висмутом и кадмием. -Изв. Северо-Кавказского научн. центра высш. школы, 1973, № 2, с. 6065.

148. Шевченко В.Г. Установка для измерения плотности металлических расплавов. - В кн.: Физико-химические исследования жидких металлов и сплавов. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974, с. 69-73.

149. Алчагиров Б.Б. Поверхностное натяжение, плотность и работа выхода электрона на некоторых бинарных металических расплавов. Автореферат дисс... канд. физ-мат. наук. Нальчик, КБГУ, 1974, - 23 с.

150. Карамурзов Б.С. Поверхностное натяжение, плотность и работа выхода электрона легкоплавких металлов бинарных систем на основе галлия. Автореф. дис... канд. физ-мат. наук. - Нальчик.: КБГУ. 1975. - 20с.

151.Нальгиев А.Г. - М., Ибрагимов Х.И. Исследование поверхностного натяжения и плотности системы Ga-Sn. Журн. физ. хим., 1974, т. 48, № 5, с. 1289-1291.

152. Быкова Н.А., Шевченко В.Т. - В кн. Физико-химические исследования жидких металлов и сплавов. Свердловск Наука и техника, 1974, с. 42-46.

153. Williams D.D., Miller R.R. Densities of liquid and solid Indium. - J. Amer. Chem. Soc., 1950, v. 72, p. 3821-3823.

154. Mcgonugal P.J., Call ill. J.A., Kurshenbaum A.D. The liqiud rang density observed nomal boiling point and estimated critical constants of indium. - J. Inorg. Nucl. Chem., 1962, v. 24, N 8, p. 1012-1013.

155. Schnieder A., Heymer G. Die temperaturabhan Gigkeit der Molvolumina der Phasen NaTl und LiCd. - Z. Anorg. Allgem. Chem., 1956, Bd. 286, N 3-4, S. 118-135.

156. Crawley A.F. The densities of liqiud cadmium and indium. - Trans. Met. Soc. AIME, 1968, v. 242, N 10, p. 2237-2238.

157. Berthou P.F., Tougas R. The densities of liquid In-Bi, Sn-In, Bi-Cd and Bi-(Cd)Tl alloys. - Met. Trans., 1970, v. 1, N 10, p. 2978-2979.

158. Ченцов В.П. Поверхностные свойства и плотность сплавов на основе серебра. Автореф. дисс... канд. хим. наук. Свердловск: УПИ 1972. - 24 с.

159. Nakajima Н. Densities of binary liquid Cd-In, - Sn, and Sb-Ag alloys. -Trans. Jap. Inst. Metals, 1974, v. 15, N 4,p. 301-303.

160. Кудрявцев Б.Б. О расчёте скоростей звука в бинарных смесях. В сб.: Применение ультраакустики к исследованию вещества. М.:МОПИ, 1971. с.

161. Филиппов В.В., Попель П.С. Исследование микрогетерогенности в расплавах Ga-Pb акустическим методом // Труды XI Российской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Екатеринбург, 14-16 сентября 2004. Том 2. с. 41-46.

162. И.Г. Бродова, П.С. Попель, U.M. Барбин, H.A. Ватолин. «Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойства алюминиевых сплавов». Екатеринбург: УрО РАН, 2005.

163. Володин В.Н. Фазовый переход жидкость-пар при понижении давления в системе свинец-висмут. // Журнал физической химии. 2009. №11. С. 2187-2189.

164. Ильиных Н.И., Куликова Т.В., Моисеев Г.К. Состав и равновесные характеристики металлических расплавов бинарных систем на основе железа, никеля и алюминия. Екатеринбург. УрО РАН. 2006. 236 с.

165. Казенас Е.К., Астахова Г.К. К вопросу о давлении паров металлов. // Металлы. 1997. №2. С. 18-33.

166. Глазов В.М., Лазарев В.Б., Жаров В.В. Фазовые диаграммы простых веществ. М. : Наука. 1980. 272 с.

167. Михайлов В.В. Давление паров металлов. // В кн. "Итоги науки и техники". Сер. Химическая термодинамика и равновесия. М. : ВИНИТИ. 1972. Т.2. С. 366-407.

168. Несмеянов А.Н. Давление пара химических элементов. М. : Изд-во АН СССР. 1961. 396 с.

169. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко A.B., Алексеев С.Г., Попель П.С. Особенности испарения расплавленных сплавов Pb-Bi. Компьютерный эксперимент // Сборник трудов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах» на CD / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ. - 2010. -С. 129-131.

170. Борисенко A.B., Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Алексеев С.Г., Попель П.С. Исследование испарения расплавленных сплавов Pb-Bi // Тезисы докладов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические

теплоносители в быстрых реакторах» / Сборник тезисов межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах (Теплофизика-201 ())» / Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ. - 2010.

171. Борисенко А.В., Барбин Н.М., Терентьев Д.И., Алексеев С.Г., Попель П.С. Теоретическое изучение давления паров газовой фазы над расплавами системы Pb-Bi // Материалы седьмой международной теплофизической школы «Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг» в 2 ч.,Тамбов. - 2010. -Часть II. -С. 9597.

172. Barbin N.M., Borisenko A.V., Kurochkin A.R., Terentiev D.I., Alekseyev S.G. Simulating the evaporation of liqiud alloys. Computer experiment // Proceedings of the 9th Asian Thermophysical Properties Conference, Beijing, China.-2010.

173. Терентьев Д.И., Барбин H.M., Борисенко A.B., Алексеев С.Г., Попель П.С. Применение термодинамического моделирования для изучения испарения жидких легкоплавких сплавов // Материалы международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ», СПб. -2010 г. - С. 129.

174. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко А.В., Алексеев С.Г., Попель П.С. Компьютерное термодинамическое моделирование испарения жидких легкоплавких сплавов // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ», СПб. -2010 г. - С. 621-625.

175. Барбин Н.М., Терентьев Д.И., Борисенко А.В., Курочкин А.Р., Алексеев С.Г., Попель П.С. Моделирование испарения жидких сплавов. // Сборник научных трудов конференции «Физические проблемы экологии (Экологическая физика)», Москва. -2011. -№ 17. - 544 с.

176. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко А.В., Алексеев С.Г., Попель П.С. Моделирование испарения расплавов Pb + Bi при различных давлениях. // Тезисы докладов XIII Российской конференции по

теплофизическим свойствам веществ (с международным участием), Новосибирск. -2011.-312 с.

177. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко A.B., Алексеев С.Г., Попель П.С. Термодинамическое моделирование испарения расплавов Pb+Bi при различных давлениях // Химическая физика и мезоскопия. - 2011. -Том 13.-№3.-С. 350-355.

178. Терентьев Д.И., Барбин Н.М., Борисенко A.B., Алексеев С.Г. Термодинамическое исследование состава газовой фазы над расплавами системы Pb+Bi // Перспективные материалы. - 2011. - Специальный выпуск № 13. - С. 858-864.

179. Моисеев Т.К., Вяткин Г.П., Барбин Н.М. Применение термодинамического моделирования для изучения взаимодействий с участием ионных расплавов. Челябинск. : Изд-во ЮУрГУ. 2002. 166 с.