Ein Laborant an welcher University of Cincinnati hat eine neuartige Methode entwickelt, um die thermodynamischen Eigenschaften von geschmolzenen Salzen zu untersuchen, die in vielen Stein- und Solarenergieanwendungen verwendet werden.
Yu Shi, wissenschaftlicher Mitwirkender und Computerchemiker am UC College of Arts and Sciences, und seine Mitwirkender entwickelten eine neue Simulationsmethode zur Rechnung freier Leistung mithilfe künstlicher Deep-Learning-Intelligenz.
Geschmolzenes Salz ist Salz, dies hinauf hohe Temperaturen erhitzt wird, wo es zahlungsfähig wird. UC-Forscher untersuchten Natriumchlorid, dies allgemein wie weißes Gold veröffentlicht ist. Shi sagte, geschmolzenes Salz habe Eigenschaften, die es zu einem wertvollen Medium zum Besten von Kühlsysteme in Kernkraftwerken machten. In Solartürmen können sie zur Wärmeübertragung oder Energiespeicherung genutzt werden.
Während Salz ein Isolator ist, leitet geschmolzenes Salz paradoxerweise Strom.
„Geschmolzene Salze sind nebst hohen Temperaturen stabil und können in flüssigem Zustand viel Leistung speichern“, sagte Shi. „Sie nach sich ziehen gute thermodynamische Eigenschaften. Dies macht sie zu einem guten Energiespeichermaterial zum Besten von konzentrierte Solarkraftwerke. Und sie können wie Kühlmittel in Kernreaktoren verwendet werden.“
Die in welcher Zeitschrift Chemical Science welcher Royal Society of Chemistry veröffentlichte Studie könnte Forschern helfen, die Rost zu untersuchen, die jene Salze in Metallbehältern verursachen können, wie sie in Kernreaktoren welcher nächsten Generation zu finden sind.
Die Studie bietet vereinen zuverlässigen Herangehensweise zur Untersuchung welcher Umwandlung von gelöstem Gas in Schwaden in geschmolzenen Salzen und hilft Ingenieuren, die Wirkung verschiedener Verunreinigungen und gelöster Stoffe (welcher in einer Problembeseitigung gelösten Substanz) hinauf die Rost zu verstehen. Shi sagte, es werde den Forschern selbst helfen, die Freisetzung von potenziell toxischem Gas in die Lufthülle zu untersuchen, welches zum Besten von Schmelzsalz-Kernreaktoren welcher vierten Generation größt… nützlich sein wird.
„Wir nach sich ziehen unsrige quasi-chemische Theorie und unser tiefes neuronales Netzwerk, dies wir mit Wissen aus Quantensimulationen trainiert nach sich ziehen, verwendet, um die Solvatationsthermodynamik von geschmolzenem Salz mit chemischer Korrektheit zu modellieren“, sagte Shi.
Welcher Cobalt-Dichter welcher Studie, Thomas Beck, ist ehemaliger Sprossenstiege welcher UC-Referat zum Besten von Chemie und arbeitet jetzt wie Leiter der Abteilung zum Besten von wissenschaftliches Engagement zum Besten von dies Oak Ridge Nationalistisch Laboratory in Tennessee. Beck sagte, geschmolzene Salze dehnen sich beim Heiß machen nicht aus, im Kontrast zu Wasser, dies nebst hohen Temperaturen vereinen extremen Verdichtung erzeugen kann.
„Welcher Verdichtung in einem Kernreaktor steigt stark an. Dies ist die Schwierigkeit beim Reaktordesign – es führt zu mehr Risiken und höheren Preis“, sagte er.
Die Forscher wandten sich an dies Advanced Research Computing Center welcher UC und dies Ohio Supercomputer Center, um die Simulationen durchzuführen.
„Im Kontext Oak Ridge nach sich ziehen wir den schnellsten Supercomputer welcher Welt, von dort würde unser Studie hier weniger Zeit in Anspruch nehmen“, sagte Beck. „Zwar hinauf typischen Supercomputern kann es Wochen oder Monate dauern, jene Quantensimulationen auszuführen.“
Zum Forschungsteam gehörte selbst Stephen Lam von welcher University of Massachusetts Lowell.
„Es ist wichtig, genaue Modelle dieser Salze zu nach sich ziehen. Wir waren die erste Menge, die die freie Leistung von Natriumchlorid nebst hoher Temperatur in Liquor berechnet und mit früheren Experimenten verglichen hat“, sagte Beck. „Dementsprechend nach sich ziehen wir bewiesen, dass es eine nützliche Technologie ist.“
Im Jahr 2020 etablierten Shi und Beck in einer in welcher Zeitschrift PNAS veröffentlichten Studie eine Freie-Leistung-Skala zum Besten von die Hydratation einzelner Ionen unter Verwendung quasi-chemischer Theorie und quantenmechanischer Simulationen des Natriumions in Wasser. Es war die erste Rechnung welcher freien Solvatationsenergie zum Besten von den geladenen gelösten Substanz unter Verwendung welcher Quantenmechanik, sagte Shi.
Beck sagte, dass geschmolzene Salze wichtig zum Besten von die Evolution neuer Energiequellen sein werden – vielleicht sogar eines Tages zum Besten von Fusionsenergie.
„Sie verprügeln vor, geschmolzene Salze wie Beschichtungskühlmittel zum Besten von den Hochtemperaturreaktor zu verwenden“, sagte er. „Zwar Zusammenlegung ist weiter unten hinauf welcher Straße.“
Forschungsbericht: Hinaus tiefen neuronalen Netzwerken basierende Quantensimulationen und quasichemische Theorie zur genauen Modellierung welcher Wärmelehre von geschmolzenem Salz
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Universität von Cincinnati
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Die weltweit erste Vinyl-Schallplatte aus Biopolymer, die in Großbritannien eingeführt wurde
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