Как взаимодействуют атомы Bi и Ac

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Bi и 10 моль атомов Ac в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Bi + 10 Ac298–1910 K10 Ac + 10 Bi

10 Bi + 10 Ac1910–3000 K10 Ac + 10 Bi (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ac и Bi*

Анализ термодинамического равновесия системы висмута и актиния в газовой фазе указывает на отсутствие склонности этих элементов к образованию устойчивых химических соединений в широком температурном интервале от 298 до 3000 К при атмосферном давлении. Сохранение исходного состава системы свидетельствует о низком химическом сродстве между тяжелым p-элементом и электроположительным актинидом. С точки зрения термодинамики, это означает, что энергия Гиббса для любых гипотетических интерметаллических фаз в данной области температур остается положительной, что делает процесс их синтеза энергетически невыгодным.

Отсутствие взаимодействия даже при экстремальном нагреве до 3000 К может быть обусловлено значительным разбросом в электроотрицательности и особенностями электронного строения внешних оболочек атомов Bi и Ac, что препятствует созданию прочных химических связей в паровой фазе. Влияние энтропийного фактора при высоких температурах лишь усиливает устойчивость системы в виде смеси индивидуальных компонентов, так как разупорядочивание системы при распаде возможных соединений на отдельные атомы становится доминирующим процессом. Подобные расчеты имеют важное значение для материаловедения при проектировании систем с радиоактивными элементами, позволяя определить степень их совместимости с тяжелыми металлами и оценить риски нежелательного химического взаимодействия в условиях высокотемпературных процессов или при аварийных режимах работы ядерных установок.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.