Дисвинецгепталитий

Дисвинецгепталитий
Общие
Систематическое наименование	Дисвинецгепталитий
Традиционные названия	Диплюмбид гепталития
Хим. формула	Li7Pb2
Рац. формула	Pb2Li7
Физические свойства
Состояние	кристаллы
Молярная масса	462,99 г/моль
Плотность	4,59 г/см^3[1]
Термические свойства
Температура
• плавления	726 °C[1]
Теплопроводность	~20[1] Вт/(м·K)
Классификация
Рег. номер CAS	59125-76-7
PubChem	71443138
SMILES	[Li].[Li].[Li].[Li].[Li].[Li].[Li].[Pb].[Pb]
InChI	InChI=1S/7Li.2Pb VXIOPYNHZSIAEI-UHFFFAOYSA-N
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Дисвинецгептали́тий — бинарное неорганическое соединение, интерметаллид свинца и лития состава Li₇Pb₂.

Физические свойства

Кристаллизуется в гексагональной сингонии, пространственная группа P 6₃/mmc, параметры ячейки a = 0,4751 нм, c = 0,8589 нм, Z = 1[2][3][4][5].

Соединение конгруэнтно плавится при температуре 726 °C[2].

В некоторых работах соединению приписывают формулу Li₁₀Pb₃ — кристаллы кубической сингонии, параметры ячейки a = 1,0082 нм, Z = 4[3].

Химические свойства

Соединение энергично реагирует с водой, выделяя водород[1][6]:

${\displaystyle {\mathsf {2Li_{7}Pb_{2}+14H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 14LiOH+7H_{2}\uparrow +4Pb}}}$

Кроме того, при повышенных температурах оно реагирует с кислородом воздуха[1].

Применение

Дисвинецгепталитий рассматривается в качестве одного из наиболее подходящих кандидатов на роль материала для твердофазных бланкетов-размножителей термоядерных реакторов[7][8][9]. Соединение содержит 0,49 г/см^3 лития[10]. Оба природных изотопа лития способны превращаться в тритий, реагируя с нейтронами, излучаемыми активной зоной реактора:

${\displaystyle {}_{3}^{6}\mathrm {Li} \ +\ _{0}^{1}\mathrm {n} \ \rightarrow \ _{1}^{3}\mathrm {T} \ +\ _{2}^{4}\mathrm {He} ;}$

${\displaystyle {}_{3}^{7}\mathrm {Li} \ +\ _{0}^{1}\mathrm {n} \ \rightarrow \ _{1}^{3}\mathrm {T} \ +\ _{2}^{4}\mathrm {He} +\ _{0}^{1}\mathrm {n} .}$

Образующийся тритий удерживается в кристаллической решётке в течение кампании. Впоследствии бланкет переплавляется, тритий собирается и используется в качестве одного из компонентов термоядерного топлива в следующем цикле[1].

Свинец (который почти не активируется нейтронами и эффективно поглощает гамма-кванты) служит в качестве биологической защиты. Кроме того, свинец является размножителем быстрых нейтронов по реакции ^207Pb(n, 2n)^206Pb и аналогичным реакциям на других его изотопах[10].

Примечания

1. D. L. Smith, R. G. Cleaner, J. W. Davis. ASSESSMENT OF SOLID BREEDING BLANKET OPTIONS FOR COMMERCIAL TOKAMAK REACTORS Архивная копия от 21 августа 2016 на Wayback Machine. — 8th Symposium on Engineering Problems of Fusion Research. — IEEE. — San Francisco, California. November 13-16, 1979.
2. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Под ред. Н. П. Лякишева. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 3 Книга 1. — 972 с. — ISBN 5-217-02843-2.
3. Predel B. Li-Pb (Lithium-Lead) (англ.) // Landolt-Börnstein — Group IV Physical Chemistry. — 1997. — Vol. 5H. — P. 1-4. — doi:10.1007/10522884_1915.
4. Okamoto H. Li-pb (lithium-lead) (англ.) // Journal of Phase Equilibria. — 1993. — Vol. 14, no. 6. — P. 770. — doi:10.1007/BF02667896.
5. Zalkin A., Ramsey W. J. Intermetallic Compounds between Lithium and Lead. I. The Structures of Li₃Pb and Li₇Pb₂. (англ.) // J. Phys. Chem.. — 1956. — Vol. 60, no. 2. — P. 234—236. — doi:10.1021/j150536a022.
6. Clemmer R. G., Armstrong D. R., Parker N. E. An Experimental Study of the Reaction of Li₇Pb₂ With Water (англ.) // Trans. Am. Nucl. Soc.. — 1979. — Vol. 32. — P. 71.
7. Okuno Kenji, Nagame Yuichiro, Kudo Hiroshi. Thermal release of tritium from neutron-irradiated Li₇Pb₂ // Journal of the Less Common Metals. — 1986. — Vol. 119. — P. 211—217. — ISSN 00225088. — doi:10.1016/0022-5088(86)90682-X. [исправить]
8. Clemmer R.G., Gohar Y., Greenwood L.R., Hall M.M., Hins A.G., Krsul J.R., Mattas R.F., Summers J.R., Maroni V.A., Senn R.L. Tritium production and distribution in a zircaloy-clad Li₇Pb₂ assembly irradiated in the Oak Ridge research reactor // Journal of Nuclear Materials. — 1983. — Vol. 118. — P. 275—285. — ISSN 00223115. — doi:10.1016/0022-3115(83)90235-0. [исправить]
9. Stacey W. M. Fusion: An Introduction to the Physics and Technology of Magnetic Confinement Fusion (англ.). — 2nd Ed.. — John Wiley & Sons, 2010. — 272 p. — ISBN 9783527629329.
10. STARFIRE: A Commercial Tokamak Fusion Power Plant Study, Argonne National Laboratory. — Vol. 1. — Argonne National Laboratory, 1980.