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The viscosities of liquid uranium, gold and lead

1967; Elsevier BV; Volume: 22; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/0022-3115(67)90105-5

1873-4820

D. Ofte,

Nuclear Materials and Properties

The viscosity of liquid uranium metal was measured by an absolute method in an oscillating cup viseosirnetor. To verify the accuracy of the viscosimeter, the viscosities of liquid gold and lead metals wore measured for comparison with reported values. The viscosity of the liquid 99.97 % pure lead decreased linearly on a plot of log viscosity as a function of reciprocal absolute temperature from 2.47 centipoises at 337° C to 0.95 centipoiso at 1114° C. The viscosity of molten 99.97 + % pure gold decreased from 4.84 to 3.58 centipoises over a 1063° to 1364° C temperature interval. The viscosity of 99.9 + % pure uranium was measured at five temperatures between 1141° and 1248° C. A least squares analysis of the data showed that the viscosity decreased from 6.5 to 5.4 ± 0.2 centipoises between 1133° and 1248° C with an activation energy for viscous flow (Evis) of 7260 cal/g-atom. Liquid self-diffusion, calculated from the viscosity data, increased from 1.92 × 10−5 cm2/see to 2.51 × 10−5 cm2/sec between 1138° and 1248° C. The experimental melting point viscosity and Evis compared favorably with the 5.9 centipoises and 7540 cal/g-atom values predicted from theoretical considerations. The 6.5 centipoises for uranium at its melting temperature is the highest viscosity reported in the literature for a pure liquid metal. La viscosité de l'uranium liquide a été mesurée par une méthode absolue dans un viscosimètre à vase oscillant. Pour vérifier la précision du viscosimètre, les viscosités de l'or et du plomb liquide ont: été mesurées par comparaison avec les valeurs citées dans la bibliographie. La viscosité du plomb pur à 99,97 % diminue de telle façon que le logarithme de la viscosité varie linéairement en fonction de l'inverse de la température absolue depuis 2,47 centipoises à 337° C jusqu'à 0,95 centipoises à 1114°C. La viscosité de l'or pur à 99,97 % diminuait de 4,84 à 3,58 centipoisos sur un intervalle de températures do 1063° à 1364° C. La viscosité de l'uranium pur (99,9 + %) a été mesurée à 5 températures entre 1141° et 1248° C. Uno analyse dos données par la méthode des moindres carrés montrait que la viscosité diminuait do 6,5 à 5,4 ± 0,2 centipoises entre 1133° et 1248° C avec une énergie d'activation pour l'écoulement visqueux (Evis) de 7260 cal/g-atom. L'autodiffusion dans l'état liquide, calculée à partir des données de viscosité croissait de 1,92 × 10−5 cm2/sec à 2,51 × 1.0−5 cm2/sec entre 1138° et 1248° C. La viscosité au point de fusion expérimental et Evis se comparaient favorablement aux valeurs do 5,9 centipoises et de 7540 cal/g-atom prédites à partir de considérations théoriques. La valeur do 6,5 ccntipoises pour l'uranium à son point de fusion est la viscosité la plus élevée qui ait été jusqu'ici signalée dans la littérature pour un métal pur liquide. Die Viskosität von flüssigem Uran-Metall wurde mittels einer absoluten Methode in einem oszillierendem Cup-Viskosimeter bestimmt. Um die Genauigkeit des Viskosimeters zu überprüfen, wurden die vom flüssigen Gold und Blei gemessenen Viskositäten mit den bekannten Werten verglichen. Die Viskosität vom flüssigen Pb mit einem Reinheitsgrad von 99,97 % nahm ab, wenn man den Logarithmus der Viskosität als Funktion des Reziprokwortes der absoluten Temperatur auftrug, linear von 2,47 centipoises bei 337° C bis auf 0,95 centipoises bei 1114° C. Die Viskosität von geschmolzenem Gold mit einem Reinheitsgrad von 99,97 % nahm von 4,84 auf 3,58 contipoises in einem Temperaturintervall von 1063° C 1364° C ab. Die Viskosität von reinem Uran (> 99,9 + %) wurde bei fünf verschiedenen Temperaturen zwischen 1114° C und 1248° C gemessen. Eine Analyse nach der Methode der kleinsten Quadrate zeigte, dass die Viskosität von 6,5 auf 5,4 ± 0,2 centipoises zwischen 1133° C und 1248° C bei einer Aktivierungsenergie von 7260 cal/g-atom für das viskose Fliessen (Evis) abnimmt. Die Selbstdiffusion im flüssigen Zustand, die aus den Viskositätswerten errechnet wurde, nahm von 1,92 × 10−5cm2/sec auf 2,51 × 10−5cm2/sec zwischen 1133° C und 1248° C zu.