Фундаментальные исследования термодинамики и кинетики процессов в расплавах солей

Объекты исследования: расплавленные смеси хлоридов и фторидов щелочных металлов, содержащие соединения редких, редкоземельных и радиоактивных металлов. Цель работы: исследование закономерностей протекания электродных процессов при образовании сплавов в расплавах солей, механизмов коррозии металлических и керамических материалов и моделирование физико-химических процессов в условиях высоких температур и агрессивных сред. В процессе работы проведены исследования в хлоридных расплавах влияния природы материала катода (инертного, жидкометаллического) на электродные процессы при получении Dy и анодных процессов на жидкометаллических электродах в расплаве KCl–PbCl2, изучены ионные равновесия в поливольфраматных расплавах, выполнено квантово-механическое моделирование физических свойств галогенидных расплавов, изучены электродные процессы при высокотемпературном электрохимическом синтезе Al и сплавов Al–Zr во фторидных расплавах, измерены вязкость расплавленных эвтектик LiF–NaF–KF и NaF–KF с добавками NdF3 и UF4 и электропроводность LiCl–KCl с добавками PbCl2, исследованы процессы восстановления UO2 в присутствии Pd и сплавообразования Fe с Nd при электролизе расплава LiCl–Li2O, в этом же расплаве определены коррозионные характеристики стали AISI-316 и синтезированного композита (1-x)Gd2Zr2O7•xMgO. В результате исследований найдены условия образования интерметаллидных соединений Dy–Ga и Dy–Cd в расплавах LiCl–KCl–CsCl и разделения металлов Pb–Ag при анодном растворении в расплаве KCl–PbCl2, разработана модель строения ионных расплавов Na2WO4–WO3, предложены молекулярные механизмы переработки ОЯТ на основе квантово-механических расчетов, построена молекулярно-динамическая модель плотности и вязкости расплавов LiF–NaF–KF и LiF–BeF2, содержащих фториды РЗМ, в расплаве KF–NaF–AlF3–Al2O3 определено влияние NaF на кинетику катодных процессов и разработаны схемы одностадийного извлечения Zr из его оксида, установлено, что добавки NdF3 и UF4 существенно повышают вязкость расплавленных смесей LiF-NaF-KF и NaF-KF, а добавки PbCl2 снижают удельную электропроводность LiCl–KCl, предложен механизм восстановления UO2 в присутствии Pd металлическим литием и обнаружены сплавы Fe с Nd при электролизе расплава LiCl–Li2O, выявлена зависимость скорости коррозии стали от ОВП среды, найдено, что керамика (1-x)Gd2Zr2O7•xMgO устойчива в расплаве LiCl.