Mg 2+ 离子对熔融氯化物快堆燃料运输性质的影响

熔融氯化物快堆反应堆 (MCFRs) 由于其能够溶解大量主要锕系元素，同时保持低熔点并维持硬中子谱，正在成为有前景的熔盐反应堆 (MSR) 设计类。在此背景下，理解熔盐的运输性质──如粘度和自扩散性──对于设计和优化具有高效热传递的 MSR 至关重要。然而，关于熔融氯化物的运输性质，文献中仍然存在一个重要的空白。在本研究中，我们使用极化离子模型 (PIM) 进行了经典分子动力学 (MD) 模拟，以评估熔融 NaCl-MgCl2-LaCl3 的粘度和自扩散系数，这在我们之前的研究中作为 ARAMIS-A 反应堆燃料的模拟体。为了验证我们方法的准确性，对 NaCl-LaCl3 二元体系计算的运输性质与文献中的毛细管粘度测量和我们自己的脉冲场梯度核磁共振 (PFG-NMR) 实验进行了基准比较。我们的研究比较了 NaCl 和 MgCl2 在 MCFR 燃料的运输性质中的作用。有趣的是，我们观察到 MgCl2 对 LaCl3 贫熔体和 LaCl3 富熔体的影响不同，这要归因于多价离子在其第一配位层与氯离子的竞争以及它们形成簇物种的能力。