Lega eutettica Pb-Bi allo stato liquido: studio dell’ordine a breve raggio

Abstract

La conoscenza delle modifiche strutturali che avvengono nella lega eutettica Pb-Bi (LBE) allo stato liquido è
importante sia da un punto di vista scientifico che applicativo. Questa lega è stata selezionata come liquido
di raffreddamento e come sorgente di neutroni di spallazione nello sviluppo di MYRRHA (ADS), quindi le sue
proprietà termo-fisiche giocano un ruolo molto importante.
Esperimenti di Spettroscopia Meccanica [1-2] evidenziano nella lega allo stato liquido la presenza di un ampio
massimo di frizione interna e una grossa variazione del modulo elastico tra 350 °C e 520 °C. Dopo fusione il
modulo elastico della lega decresce in maniera costante fino a ~350 °C, poi a 400 °C si registra un brusco calo
che copre un intervallo di temperatura di circa 170 °C, infine, sopra 520 °C il modulo continua a decrescere con
una pendenza molto simile a quella iniziale.
Lo scopo di questo lavoro è stato quello di investigare mediante diffrazione X ad alta temperatura (HT-XRD)
la struttura della lega LBE e la sua evoluzione in un esteso intervallo di temperatura (fino a 720 °C). I risultati
mostrano che l’ordine a breve raggio della lega subito dopo fusione corrisponde a una struttura cubo-ottaedrica
che progressivamente evolve verso una struttura icosaedrica al crescere della temperatura. Tale trasformazione si
completa intorno a 720 °C.