Ткачева О.Ю. – докт. хим. наук, вед. науч. сотрудник лаборатории электродных процессов; профессор кафедры технологии электрохимических производств
620990, г. Екатеринбург, ул. Академическая, 20; 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19
Tkacheva O.Yu. – Dr. Sci. (Chem.), Leading researcher of the Laboratory of electrode processes; Professor of the Department of technology of electrochemical processes
620990, Ekaterinburg, Akademicheskaya str. 20; 620002, Russia, Ekaterinburg, Mira str., 19
Руденко А.В. – науч. сотрудник лаборатории электрокристаллизации и высокотемпературной гальванотехники
Rudenko A.V. – Researcher of the Laboratory of electrocrystallization and high temperature galvanotechnics
Катаев А.А. – канд. хим. наук, науч. сотрудник лаборатории электродных процессов
Kataev A.A. – Dr. Sci. (Chem.), Researcher of the Laboratory of electrode processes
Мушников П.Н. – мл. науч. сотрудник лаборатории радиохимии ИВТЭ УрО РАН и лаборатории пирохимических технологий и материалов для закрытого ядерного топливного цикла УрФУ
Mushnikov P.N. – Junior researcher of the Laboratory of radiochemistry; Junior researcher of the Laboratory of pyrochemical technologies and materials for closed nuclear fuel cycle
Холкина А.С. – канд. хим. наук, науч. сотрудник лаборатории радиохимии ИВТЭ УрО РАН и научной лабораторииэлектрохимических устройств и материалов УрФУ
Kholkina A.S. – Cand. Sci. (Chem.), Researcher of the Laboratory of radiochemistry; Researcher of the Scientific laboratory of electrochemical devices and materials
Зайков Ю.П. – докт. хим. наук, профессор, науч. руководитель ИВТЭ УрО РАН, зав. кафедрой технологии электрохимических производств УрФУ
Zaikov Yu.P. – Dr. Sci. (Chem.), Prof., Scientific director ; Head of the Department of technology of electrochemical processes
Методом ротационной вискозиметрии с использованием высокотемпературного реометра FRS 1600 («Anton Paar», Австрия) получены температурные зависимости динамической вязкости расплавов солей фторидов лития и бериллия, рассматриваемых в качестве кандидатных составов топлива и теплоносителя для жидкосолевого реактора (ЖСР) сжигателя долгоживущих актинидов из отработавшего ядерного топлива водо-водяного энергетического реактора 1000/1200. Применительно к промежуточному и топливному контурам ЖСР исследованы расплавленные солевые смеси 0,66LiF–0,34BeF2 и (0,73LiF–0,27BeF2) + UF4, содержащие 1 и 2 мол.% UF4. Солевые смеси получены методом прямого сплавления компонентов и аттестованы с помощью рентгенофазового и элементного анализов. Выбор параметра «скорость сдвига» (γ) проведен по кривым вязкости, полученным в исследуемых расплавах при температуре 700 °С. Выявлено, что вязкость не зависит от скорости сдвига в интервале γ = 6÷20 с–1. При измерениях температурной зависимости вязкости величина γ составляла 11 с–1. Экспериментально полученные значения вязкости расплавов LiF–BeF2–UF4 в температурном интервале от ликвидуса до 800 °С описываются линейным уравнением lgη = a + b/t, однако их температурные коэффициенты заметно отличаются, что указывает на существенную зависимость вязкости этих расплавов от состава и температуры. Полученные значения вязкости расплава 0,66LiF–0,34BeF2 согласуются с известными литературными данными в пределах 7–10 % в температурном интервале 650–750 °С. С увеличением содержания LiF вязкость расплава падает: она на 20 % ниже в расплаве 0,73LiF–0,27BeF2 при t = 650 °С. Однако при добавлении в него 2 мол.% UF4 при этой же температуре вязкость топливной соли 0,73LiF–0,27BeF2 + + UF4 возрастает на 10 %
Rotational viscometry with the FRS 1600 (Anton Paar, Austria) high-temperature rheometer was used to obtain temperature dependences of the dynamic viscosity of molten lithium and beryllium fluoride salts considered as candidate fuel and coolant compositions for the molten salt reactor (MSR) for burning long-lived actinides from the spent nuclear fuel of the PWR 1000/1200 pressurized water reactor. 0.66LiF–0.34BeF2 and (0.73LiF–0.27BeF2)+UF4 molten salt mixtures containing 1 and 2 mol.% UF4 were investigated with regard to the MSR intermediate and fuel circuits. Salt mixtures were prepared by the direct melting of components and certified using X-ray phase and elemental analysis. The «shear rate» parameter was selected according to the viscosity curves obtained in the studied melts at 700 °C. It was found that the viscosity does not depend on the shear rate in the range of γ = 6÷20 s–1. When measuring the temperature dependence of viscosity, the shear rate was 11 s–1. Viscosity values of LiF–BeF2–UF4 melts obtained from experiments in the temperature range from liquidus to 800 °C are described by the linear equation logη = a + b/t, but their temperature coefficients differ evidently, which indicates a significant dependence of the viscosity of these melts on composition and temperature. Viscosity values obtained for the 0.66LiF–0.34BeF2 melt agree with the available literature data within 7–10 % in the temperature range of 650–750 °C. With an increase in the LiF content, melt viscosity decreases: it is lower by 20 % in the 0.73LiF–0.27BeF2 melt at t = 650 °C. However, when 2 mol.% UF4 is added, the 0.73LiF–0.27BeF2+UF4 fuel salt viscosity increases by 10 % at the same temperature.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.