ОБЗОРЫ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ
Термодинамические свойства нитрида циркония в конденсированном состоянии
Н. М. Аристоваa,
С. В. Онуфриевa,
А. И. Савватимскийab a Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
b Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
Аннотация:
Представлены термодинамические свойства нитрида циркония: фазовая диаграмма системы Zr–N, область гомогенности, температура и состав, соответствующие конгруэнтному плавлению ZrN
$_x$, энтальпия образования, а также электронная структура и химическая связь в нитриде циркония. Получено уравнение, аппроксимирующее температурную зависимость теплоёмкости кристаллического ZrN в интервале температур 298,15–3970 К. Представлены температурные зависимости теплоёмкости и удельного электросопротивления жидкого нитрида циркония состава 0,9ZrN+0,1ZrO
$_2$ (до 4500 К), измеренные методом нагрева импульсом тока микросекундной длительности. Основная практическая значимость этих результатов заключается в том, что ZrN служит инертной матрицей смешанного нитридного топлива (U, Zr)N и (Pu, Zr)N для реакторов на быстрых нейтронах.
Ключевые слова:
матрицы ядерного топлива, нитрид циркония, фазовая диаграмма, твёрдая фаза, плавление, жидкое состояние, энтальпия образования, энтальпия, удельная теплоёмкость, электрическое сопротивление, измерение температуры, метод нагрева импульсным током.
PACS:
05.70.-a,
64.70.D-,
65.40.-b Поступила: 4 октября 2023 г.Доработана:
28 января 2024 г.Одобрена в печать:
27 февраля 2024 г.
DOI:
10.3367/UFNr.2024.02.039654