轻同位素分离级联系统的简捷设计

为了寻求基于实验设计的轻同位素分离级联系统的简捷设计方法,以级联系统的年总费用为考察指标,以各分离级的相对抽取率、关键组分的富集倍数为决策变量,采用均匀设计法对低温精馏分离稳定同位素13CO的三级联系统进行了优化设计。通过对均匀实验的结果进行回归分析,得到了级联系统的年总费用与各决策变量之间关系的数学模型,从而得到当年总费用最低时级联系统的各决策变量,以此进行各分离级的工艺设计。通过使用DPS软件数据处理系统对均匀实验结果进行回归分析,得到了级联系统年总费用对各级联参量的数学模型,并得到了年总费用达到最小值时的各级联参量值。     

冠醚分离铈、铀同位素

在不变价同位素分离体系中,大环聚醚体系具有比其它体系大得多的同位素效应。这已为Li,Na,Ca同位素的分离结果所证实。目前,大环聚醚分离Li同位素的研究工作正在向实用阶段发展,而大环聚醚分离更重同位素的研究却未见报道。同时,随着核电的发展,对动力堆用低浓铀燃料的需求不断增加。在生产低浓铀的各种方法中,化学法有其独特的优点和潜在的竞争性,不变价态的化学交换体系又具有能耗小的优点。为此,本文研究了不变价态体系中二环己基-18-冠-6、环己基-15-冠-5对~(140)Ce/~(142)Ce的分离及二环己基-18-冠-6对~(235)U/~(238)U的分离。     

激光分离轻(重)水中氚的进展

目前,环境中的氚主要来自动力堆和燃料后处理厂。燃料后处理厂大多采用溶剂萃取的水法流程,其乏燃料中积累的氚在处理过程中大部分转入排水。这类排水大多不加处理,而是采取控制处置的办法排入环境。而氚在人体中的行为以及它对活细胞的影响已引起人们的关注。为了避免环境的进一步污染,要求开发有效的氚治理技术的呼声已越来越高。原则上讲,用于重水生产的各种流程均可移植到氚分离,但是同位素分离技术的经济现实性取决于分离系数。多数方法的分离系数是十分小的,即使是电解法分     

激光分离同位素

随着激光技术的迅速发展,激光与原子能工业的关系越来越密切。一方面,激光在引发核聚变(激光点火)、同位素分离、核燃料后处理以及放射性标记化合物等方面获得了广泛应用。另一方面,人们也运用核技术来研制新颖激光器,如核泵激光器、自由电子激光器、甚至X射线激光器和γ射线激光器。     

化学法分离锂同位素Ⅱ 离子交换色层法分离锂同位素

一、引言纯的Li~6可能是热核反应的很主要的燃料。为了获得这样重要的同位素,人们曾经采用了各种方法从天然锂中浓集Li~6。一般说来,化学方法分离同位素在设备上以及操作上比物理方法往往简单一些。但是,同位素的化学效应究竟很小,这给化学分离法带来了很大的困难。近年来,用离子交换树脂成功地分离了化学性质极其相似的希土元素以后,使得人们受了很大     

化学法分离同位素的新途径

【美国《化学和工程消息》周刊1988年1月11日第20页报道】把氘、氮-15和铀-235这样一些低浓度元素同位素与其共存的高浓度元素同位素分离,一直是困难的和花钱多的事情。然而,由于这些同位素很有用,分离它们还是值得的。现在,美国伊利诺斯州立大学的化学家G.R.史蒂文斯和R.C.赖特,发展了一种新的同位素分离工艺。该工艺可大大降低生产成本,对扩大这些同位素的应用带来很有希望的前景。     

激光分离铀同位素

众所周知,目前工业上用于生产~(235)U的气体扩散法,工厂规模庞大,耗电量惊人。据美国三个气体扩散厂生产高峰时估计,要消耗六千兆瓦的电力,约占全美国用电量的百分之一点五。因而用这种方法生产浓缩铀,成本是极其昂贵的,这就严重地限制了核燃料的生产。为了寻找一种经济廉价获得浓缩铀的新方法,人们正在研究气体离心法、喷嘴分离法、化学交换法等,以此来代替昂贵的气体扩散法。到目前为止,只有气体离心法是比较有希望的,虽然耗电量仅为气体扩散法的十分之一,但是投资费用仍与气体扩散法相当。     

氖同位素的热扩散分离

利用热扩散法,以天然氖气为原料,成功地浓集了氖-20和氖-22,同位素浓度均在99.9%以上。实验数据表明,Lennard-Jones分子模型假设下的Jones-Furry理论,对热扩散过程的描述基本上是可靠的,文中归纳了热扩散级联设计步骤和计算式;并将试验研究成果推广于生产,建造了一座日产~(20)Ne 1000毫升、~(22)Ne 100毫升,同位素浓度大于99.9%,化学纯度大于99%的生产车间,数年来运转正常。     

激光同位素分离的现状

【日本《同位素新闻》1984年第9期第6页报道】提起激光同位素分离法,人们总觉得科学杂志净在讨论未来的技术。但从国内外的发展趋势看,激光同位素分离法正在成为潜在的,取代其他铀浓缩法的新技术。     

锂同位素的电渗析分离

在T.J.Tayler和H.C.Urey用离子交换法分离锂同位素之后,相继有不少用离子交换剂分离锂同位素的研究工作发表。M.Okamoto在离子交换膜电迁移浓缩锂同位素的研究中作了不少工作。H.Kakihana发表了阳、阴离子交换膜交替组合的多单元电渗装置分离锂同位素的专利报告,引起了人们的兴趣。     

水中氕、氘、氚同位素的分离技术研究现状

氢的同位素氕(H)、氘(D)和氚(T)在医疗、核能、国防等领域都有着广泛的应用,特别是在碳达峰、碳中和的“双碳”背景下,采用氘氚核聚变能被认为是我国的重要能源战略。故实现氢同位素的有效分离具有极其重要意义,然而自然界中氘和氚的相对丰度却极低,国内外学者相继开展了广泛的科学研究。本文首先对水中氢同位素分离的技术原理进行了概述;然后,从工程化应用角度,重点综述了电解法、精馏法和化学交换法;从实验室研发角度,重点综述了膜分离法和多孔材料吸附法。最后,对几种典型技术的分离因子和能耗进行了对比分析,并展望了未来水中氢同位素分离技术的发展趋势,以期为水中氢同位素的高效分离提供指导。     

基于光化学锂同位素分离条件的同位素比率测量

从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积分限的选择问题。该方法还根据锂同位素吸收谱的特殊性采用具有较强吸收效应的⁶Li的D₂线对应的吸收峰峰值,可在原子蒸气中⁶Li含量较低时提高对比率的测量精度。设计并搭建了实验装置,对该方法进行了测试。同一条件下所测得的同位素比率相对标准偏差小于1%,表明该方法对光化学分离方法中锂同位素比率相对变化是敏感的。这意味着该方法可作为以原子蒸气为分离介质的激光锂同位素分离研究的诊断手段。     

离子交换色谱法分离铀同位素

离子交换色谱法分离铀同位素与一般化学交换法一样都包括以下三个过程的循环: 1.两种铀化合物的形成; 2.在这两种化合物中间~(235)U和~(233)U 达到同位素交换平衡,并实现同位素的不等机率分配; 3.达到同位素交换平衡的两种铀化合物的两相分离。离子交换色谱法分离铀同位素与一般化学交换法不同之处仅在于两相分离过程是在一种特殊的离子交换色谱体系中进行的。这种色谱柱上的一个塔板相当于一个分离单级。由此可见,离子交换色谱法分离铀同位素仅是化学交换法的一种特殊类型。因此,本文在介绍离子交换法时,常常涉及到一般化学交换法的问题。     

氧同位素的分离和应用

氧同位素的稳定性使其广泛应用于工业、农业、医学、药理学、生物学及国防科学等领域。氧同位素具有非常好的应用前景，但在国内，其分离技术还比较单一(仅限于精馏)，且产品种类也比较少(目前的产品主要是H2^18O)，还不能满足各个行业的应用需求。因此，今后仍需进一步研究和开发氧同位素的生产技术和应用领域。     

稳定同位素的分离与制备

[《日本原子力学会志》1993年第11期25页报道]下表是根据公开资料整理出的有关稳定同位素分离与研究开发的历史、现状与前景的概况。就当前供应的稳定同位素     

化学交换法分离锂同位素

一、引言锂的两种天然同位素~6Li和~7Li在核性能上截然不同。压水堆中用高浓~7Li来调节一次冷却剂的pH。聚变堆中用~6Li再生区以增殖产氚。1982年第一座核聚变实验堆在美国首次运转成功。文献[1]报道,如果美、苏、西欧和日本等国同意在核能研究上通力合作,那么到1996—1997年利用核聚变发电是可能的。自然界中存在极少量氚,但地壳中贮有丰富的锂     

62Ni同位素的分离制备

微型核电池是目前航天器仪器、设备理想的电源。⁶³Ni是镍电池的核心工作物质。通过在反应堆中辐照高丰度的稳定同位素⁶²Ni,能产生放射性同位素⁶³Ni。为保证⁶²Ni的丰度达到要求,本文开展了⁶²Ni同位素的分离制备研究,进行了磁场及束流输运计算,对离子源及接收器口袋进行了改进设计,制定了电磁分离法分离高丰度⁶²Ni的工艺流程。利用现有的电磁同位素分离器,开展了用电磁分离法分离高丰度、高纯度⁶²Ni稳定同位素的实验,最终获得了丰度≥90%的⁶²Ni同位素。     

激光同位素分离研究的现状

【日本《原子力学会志》1983年1月号第16页报道】一、铀的浓缩1.原子法1974年美国劳伦斯利弗莫尔研究所实验成功原子蒸气激光同位素分离法。1975年制得3%铀-235约4毫克。装有多台15瓦、6千赫的铜蒸气激光器的研究装置已投入运行。该研究所与通用电气公司合作,已研制