فلوريد ليثيوم بيريليوم FLiBe هو ملح منصهر (أو مصهور ملحي) مؤلف من مزيج من فلوريد الليثيوم (LiF) وفلوريد البيريليوم (BeF2). يستخدم FLiBe كمادة تبريد في المفاعلات النووية وكمادة مذيبة للمواد الانشطارية، وتقوم هذه المادة بهذين الدورين في تجربة مفاعل الملح المنصهر (MSRE).
الخواص
إن الملح عبارة عن مزيج بنسبة 2:1 بحيث تكون له الصيغة Li2BeF4. لهذا الملح نقطة انصهار تبلغ 459 °س، ونقطة غليان تبلغ 1430 °س، وكثافة مقدارها 1.94 غ/سم3، أما السعة الحرارية للملح فهي 4540 كيلوجول/م3، وهي قريبة من قيمتها للماء، وهي أكبر بأربع مرات من قيمتها للصوديوم، وأكبر بحوالي 200 مرة من قيمتها للهيليوم، وذلك ضمن شروط عمل نظامية بالنسبة للمفاعل.[1]
يكون الملح على شكل بلورات بيضاء في الحالة العادية، ويصبح سائل شفاف عند الانصهار. في حال وجود أملاح فلوريد منحلة مثل رباعي فلوريد اليورانيوم UF4 أو فلوريد الصوديوم NiF2، فإن لون الملح يتغير بشكل كبير سواء في الحالة الصلبة أو السائلة. بالتالي، فإن المطيافية الضوئية هي من أفضل الوسائل التحليلية للكشف عن نقاوة المادة، وهذا ما استعمل بكثرة خلال مشروع MSRE.[2][3][4]
إن المزيج سهل الانصهار يكون في تركيبه أكثر من 50% من BeF2، ولديه نقطة انصهار 360 °س، [5] لكن هذا المزيج لم يستخدم عملياً نظراً لارتفاع اللزوجة بسبب BeF2، إذ أن BeF2 يكون سائلاً في المزيج المنصهر، وفي حال وجود كمية مولية كافية من قاعدة لويس، مثل الفلوريدات القلوية، والتي تمنح أيونات الفلوريد إلى البيريليوم، فإن الحالة الزجاجية تتكسر مما يزيد من اللزوجة.
في ملح FLiBe يستطيع فلوريد البيريليوم أن ينتزع أيوني فلوريد من جزيئات فلوريد الليثيوم المحيطة في الحالة السائلة، ويتحول إلى أيون رباعي فلوروبيريلات BeF4−2.[6]
المراجع
- http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2001/pres/122842.pdf CORE PHYSICS CHARACTERISTICS AND ISSUES FOR THE ADVANCED HIGH-TEMPERATURE REACTOR (AHTR), Ingersoll, Parma, Forsberg, and Renier, ORNL and Sandia National Laboratory
- Toth, L. M. (1967). Containers for Molten Fluoride Spectroscopy.
- Simultaneous voltammetric generation of uranium(III) and spectrophotometric observation of the uranium(III)-uranium(IV) system in molten lithium fluoride-beryllum fluoride-zirconium fluoride Jack Phillip Young, Gleb Mamantov, and F. L. Whiting The Journal of Physical Chemistry 1967 71 (3), 782-783
- Absorption Spectra of Molten Fluoride Salts. Solutions of Several Metal Ions in Molten Lithium Fluoride-Sodium Fluoride-Potassium Fluoride J. P. Young and J. C. White Analytical Chemistry 1960 32 (7), 799-802
- Williams, D. F., Toth, L. M., & Clarno, K. T. (2006). Assessment of Candidate Molten Salt Coolants for the Advanced High-Temperature Reactor ( AHTR ).
- Raman spectra of Be2F73- and higher polymers of beryllium fluorides in the crystalline and molten state L. M. Toth, J. B. Bates, and G. E. Boyd The Journal of Physical Chemistry 1973 77 (2), 216-221