LiF-BeF2熔盐微观结构及扩散特性的分子动力学研究

作     者：贺国达 汤睿 段学志 谢雷东 傅杰 戴建兴 钱渊 王建强 HE Guoda;TANG Rui;DUAN Xuezhi;XIE Leidong;FU Jie;DAI Jianxing;QIAN Yuan;WANG Jianqiang

作者机构：中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237 中国科学院洁净能源创新研究院辽宁大连116023 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2020年第71卷第8期

页      面：3565-3574,F0003页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(XDA02010000,XDA21000000) 中国科学院青年人才专项(Y929021031) 

主　　题：LiF-BeF2熔盐 分子模拟 微观结构 扩散 电导率 

摘      要：LiF-BeF2熔盐作为熔盐堆的冷却剂及核燃料溶剂近年来备受关注,其扩散行为与核燃料的相容性和结构材料的腐蚀性密切相关。采用Car-Parrinello分子动力学模拟研究了LiF-BeF2熔盐的微观结构及基于此结构的扩散行为。研究结果表明Be2+具有较强的络合能力,易形成中性网络聚合体,且其数量随温度的增加而减少;液态LiF-BeF2熔盐中除了包含聚合体,还包含游离的F^-、Li^+、BeF3^-和BeF4^2-,而非完全游离的F^-、Li^+和Be^2+。基于此微观结构获得的自扩散系数及电导率与实验结果吻合较好,且电导率随温度变化符合Arrhenius模型,而不是目前文献认为的无限稀释溶液的线性模型。