Èññëåäîâàòåëè èç «Ñêîëòåõà» è Èíñòèòóòà âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ýëåêòðîõèìèè ÓðÎ ÐÀÍ ðàçðàáîòàëè è èñïûòàëè ìîäåëü ìàøèííîãî îáó÷åíèÿ äëÿ òî÷íîãî ðàñ÷åòà ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ðàñïëàâîâ ñîëåé ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ òåìïåðàòóðû. Ðàñïëàâëåííûå ñîëè èñïîëüçóþòñÿ â ìåòàëëóðãèè, à â áóäóùåì ìîãóò ïîìî÷ü ñ óòèëèçàöèåé ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ àòîìíûõ ýëåêòðîñòàíöèé. Ïðîáëåìà â òîì, ÷òî ïðîìûøëåííî çíà÷èìûå ñâîéñòâà æèäêèõ ñîëåé òðóäíî èçìåðèòü â ýêñïåðèìåíòå èç-çà âûñîêîé òåìïåðàòóðû è êîððîçèéíîñòè. Ïîýòîìó äëÿ ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ òåõíîëîãèé ïðîèçâîäñòâà ÷èñòûõ ìåòàëëîâ è àòîìíîé ýíåðãåòèêè íóæíû ðàñ÷åòíûå ìîäåëè, ïîäîáíûå òîé, ÷òî ïðåäñòàâëåíà â Journal of Molecular Liquids. Èññëåäîâàíèå ïîääåðæàíî ãðàíòîì ÐÍÔ. Îá ýòîì CNews ñîîáùèëè ïðåäñòàâèòåëè «Ñêîëòåõà».
Æèäêèå ñîëè — îáøèðíûé êëàññ âåùåñòâ ñ áîëüøèì íàáîðîì ïðîìûøëåííî çíà÷èìûõ ïðèìåíåíèé. Ìàòåðèàëîâåäû íåïðåðûâíî ñîâåðøåíñòâóþò ñîñòàâ è õàðàêòåðèñòèêè ñìåñåé ðàñïëàâëåííûõ ñîëåé, ÷òîáû ïîâûøàòü ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäñòâà òèòàíà, êàëüöèÿ, àëþìèíèÿ è äðóãèõ ÷èñòûõ ìåòàëëîâ, à òàêæå ñîâåðøåíñòâîâàòü íàõîäÿùèåñÿ íà ñòàäèè ðàçðàáîòêè ÿäåðíûå ðåàêòîðû ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ.
Íàðÿäó ñ ñîëíå÷íîé è âåòðîýíåðãåòèêîé àòîìíûå ýëåêòðîñòàíöèè áóäóò èãðàòü êëþ÷åâóþ ðîëü â ïîñòåïåííîì ïåðåõîäå ýêîíîìèêè íà áåçóãëåðîäíóþ ìîäåëü. Ïðè ýòîì ðåàêòîðû ÿäåðíîãî ñèíòåçà ñóëÿò ìíîãî, íî ïîêà äàëåêè îò ðåàëèçàöèè.  òî æå âðåìÿ åñòü äðóãàÿ, áîëåå ïðîðàáîòàííàÿ òåõíîëîãèÿ èç îáëàñòè àòîìíîé ýíåðãåòèêè, äëÿ êîòîðîé êàê ðàç íóæíû ðàñïëàâû ñîëåé ñ òùàòåëüíî ïîäîáðàííûìè ôèçè÷åñêèìè è õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè.
Ðåàêòîðû íà ðàñïëàâàõ ñîëåé (æèäêîñîëåâûå ðåàêòîðû) áåçîïàñíåå, ýêîëîãè÷íåå è ýíåðãîýôôåêòèâíåå, ÷åì òå, ÷òî â îñíîâíîì èñïîëüçóþòñÿ ñåé÷àñ. Èõ âíåäðåíèå óñòðàíÿåò ðèñê âçðûâà âîäîðîäà, êàê âî âðåìÿ àâàðèè íà ÀÝÑ â Ôóêóñèìå. Âîîáùå, ðàáî÷åå äàâëåíèå òàêîãî àëüòåðíàòèâíîãî ðåàêòîðà áëèçêî ê àòìîñôåðíîìó (íà äåéñòâóþùèõ ÀÝÑ — 75–150 àòìîñôåð), ÷òî ëó÷øå è â ïëàíå áåçîïàñíîñòè, è ïî ñòîèìîñòè ýêñïëóàòàöèè. Êðîìå òîãî, â æèäêîñîëåâûå ðåàêòîðû ìîæíî çàãðóæàòü òîïëèâî, íå ïðèîñòàíàâëèâàÿ èõ ðàáîòó. Áîëåå òîãî, ðàáî÷àÿ òåìïåðàòóðà â íèõ ïðèìåðíî âäâîå âûøå, ÷åì â ñîâðåìåííûõ ðåàêòîðàõ. À ÷åì âûøå òåìïåðàòóðà, òåì âûøå ýôôåêòèâíîñòü âûðàáîòêè ýëåêòðè÷åñêîé è òåïëîâîé ýíåðãèè.
Åùå â ðåàêòîðàõ íà ðàñïëàâàõ ñîëåé ìîæíî áóäåò ñæèãàòü ðàäèîàêòèâíûå îòõîäû ðàñïðîñòðàí¸ííûõ ñåé÷àñ ÿäåðíûõ ðåàêòîðîâ — íåïòóíèé-237, àìåðèöèé-237 è ïðî÷èå òàê íàçûâàåìûå ìèíîðíûå àêòèíèäû. Ñåé÷àñ ýòè îïàñíûå îòõîäû ïðèõîäèòñÿ çàõîðîíÿòü, ÷òî êðàéíå äîðîãî è íå ðåøàåò îêîí÷àòåëüíî ïðîáëåìó èõ íàêîïëåíèÿ. À äëÿ æèäêîñîëåâûõ ðåàêòîðîâ ýòè ðàäèîàêòèâíûå èçîòîïû ìîãëè áû ñòàòü òîïëèâîì.
×òîáû ðàñêðûòü ïîòåíöèàë æèäêèõ ñîëåé â ÿäåðíîé ýíåðãåòèêå è â ìåòàëëóðãèè, èíæåíåðàì íóæíî çíàòü ñâîéñòâà ýòèõ âåùåñòâ ïðè ðàçíûõ òåðìîäèíàìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ. Ïðè ýòîì ìàòåðèàëîâåäàì íåïðîñòî îáåñïå÷èòü ýòó èíôîðìàöèþ èç-çà áîëüøîãî êîëè÷åñòâà âîçìîæíûõ õèìè÷åñêèõ ñîñòàâîâ ðàñïëàâëåííûõ ñîëåé. Íåâîçìîæíî ðàññìîòðåòü âñå êîìáèíàöèè, îñîáåííî ñ ïðîâåäåíèåì íàòóðíûõ ýêñïåðèìåíòîâ, êîòîðûå äîðîãè è òðóäî¸ìêè èç-çà ÷ðåçâû÷àéíî âûñîêîé êîððîçèéíîñòè è òåìïåðàòóðû ðàñïëàâîâ ñîëåé.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ïðîêîììåíòèðîâàë åãî ïåðâûé àâòîð, íàó÷íûé ñîòðóäíèê Ëàáîðàòîðèè ìåòîäîâ èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà äëÿ ðàçðàáîòêè ìàòåðèàëîâ Öåíòðà èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà «Ñêîëòåõà» Íèêèòà Ðûáèí: «Íàïðàâëÿåìûé âû÷èñëåíèÿìè ïîèñê ðàñïëàâîâ ñ îïðåäåëåííûìè ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ìîæåò ñóùåñòâåííî óïðîñòèòü è óñêîðèòü ðàçâèòèå ÿäåðíûõ ðåàêòîðîâ ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ, ïîñêîëüêó ñâåäåò ê ìèíèìóìó ïîòðåáíîñòü â ðåàëüíûõ ýêñïåðèìåíòàõ.  ýòîì èññëåäîâàíèè ìû ïðåäñòàâèëè è èñïûòàëè ìåòîäîëîãèþ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ðàññ÷èòûâàòü òåðìîôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ðàñïëàâîâ ñîëåé ïðè íåíóëåâûõ òåìïåðàòóðàõ. Ðåçóëüòàòû òàêèõ ðàñ÷åòîâ äëÿ ñîëè ïîä íàçâàíèåì FLiNaK (ñîñòàâ: LiF, NaF, KF) ñîîòâåòñòâóþò èìåþùèìñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì, ïîýòîìó äàëüøå ìû ðàññìîòðèì ñîëè äðóãèõ ñîñòàâîâ, ïðîàíàëèçèðóåì äîïîëíèòåëüíûå ñâîéñòâà — òàê ýòà ìåòîäîëîãèÿ áóäåò ïîìîãàòü ïîäáîðó ìàòåðèàëîâ äëÿ ðåàêòîðîâ ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ».
Ïðåäëîæåííîå íàó÷íîé ãðóïïîé ðåøåíèå äëÿ ðàñ÷åòà ñâîéñòâ æèäêèõ ñîëåé îïèðàåòñÿ íà ìàøèííî-îáó÷àåìûå ìåæàòîìíûå ïîòåíöèàëû è ìîëåêóëÿðíî-äèíàìè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå. Ïîòåíöèàëû îáó÷àþòñÿ íà ðåçóëüòàòàõ ðàñ÷åòîâ, âûïîëíåííûõ ñ êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêîé òî÷íîñòüþ. Åñëè áû íå ìàøèííîå îáó÷åíèå, òî òàêèå ðàñ÷åòû îêàçàëèñü áû íåïîäúåìíû ñ âû÷èñëèòåëüíîé òî÷êè çðåíèÿ.


