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液态铅锂溶液中氦气泡:界面处的压力不均匀性及非理想混合效应

材料科学 2026-05-14 v1 化学物理

摘要

氦气在液态金属中的溶解度极低,可能导致快速超饱和,促使氦气泡通过核燃烧形成。一旦核燃烧形成,这些气泡的稳定性由氦气液态金属界面特性决定。特别是,液相之间之间的表面张力控制气泡相互作用并诱导局部压力不均匀性。这项工作的动机是为了更好地理解液态 Pb Li 合金中氦气泡的形成,这在未来核聚变反应堆的养殖屏蔽设计中尤为重要。我们采用经典分子动力学模拟来调查氦气在一系列铅锂系统中的分离,包括纯铅和纯锂的极限情况。从直接机械计算中评估局部压力变化,从而表征界面特性。随后确定界面张力和气泡半径 across 多个热力学条件,温度范围从构成金属熔点附近开始,直到 1021 K。还研究了曲率和合金组成对界面行为的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.13164,
  title  = {Helium Bubbles in Liquid Lead Lithium Solutions: Pressure Inhomogeneities at Interfaces and Non Ideal Mixture Effects},
  author = {Edgar Alvarez-Galera and Jordi Marti and Lluis Batet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13164},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 8 figures. Including "Supplementary Information" at the bottom of the manuscript