Experimental thermodynamic modelling study of RbF-CeF3 system and its application to the RbF-PuF3 system
Notice bibliographique
Résumé
The thermodynamic characterisation of the RbF-PuF 3 system was undertaken using CeF 3 as a non-radioactive surrogate for PuF 3 , a promising candidate fuel component for Molten Salt Reactors (MSRs). The UK's existing plutonium stockpile, if converted to PuF 3 , represents a viable option for molten salt reactor fuels. Incorporating PuF 3 into multicomponent systems may optimise both thermophysical and neutronic properties, making the binary RbF-PuF 3 system a key foundation for more complex fuel salt compositions. Novel DSC data from the RbF-CeF 3 binary, combined with literature sources, enabled a systematic description of phase equilibria across different compositions and temperatures. Particular emphasis was placed on compound purity, phase coexistence, and the use of lightweight custom-designed crucibles, which proved essential for reliable phase diagram reconstruction. In the absence of complete experimental data for intermediate compounds, their thermodynamic properties were estimated using the Neumann–Kopp relation and the CALPHAD method. The liquid phase was described using the Modified Quasichemical Model in the Quadruplet Approximation (MQMQA), applied here for the first time to include liquid complexes of the type [MF 6 ] 3− (M = Ce, Pu). Raman spectroscopy has independently confirmed the presence of these species for M = La and Ce, revealing specific short-range ordering at X(MF 3 ) = 0.33. This structural information serves as an important reference for the reliable optimisation of more complex RbF-MF 3 systems in future thermodynamic modelling. CeF 3 was selected over LaF 3 in this study due to its closer similarity to PuF 3 in melting point, enthalpy of fusion, and ionic radius. Its use revealed eutectics at lower temperatures and higher actinide solubility than comparable AlkF-MF 3 (Alk = Li, Na; M = Ce, Pu) systems. Finally, Rb m M n F 3n+m solid complexes were shown to strongly affect phase behaviour and eutectics, offering greater thermodynamic stability relative to single-eutectic systems such as LiF-PuF 3 and NaF-PuF 3 , albeit with slightly higher melting points. The optimised RbF-PuF 3 liquid solution was further assessed with an Ellingham diagram to evaluate redox potentials and possible corrosion resistance improvements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».