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。     

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H218O),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.     

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。     

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     

D—T等离子体约束的同位素效应

本文讨论了Ｄ－Ｔ等离子体能量约束时间的同位素效应。采用了基于气球模湍流的输运理论。当在βｐ〉１条件下产生Ｄ－Ｔ等离子体时，预计Ｄ－Ｔ等离子体（５０％混合物）的能量约束时间比同样运行条件下的Ｄ等离子体好约２０％。     

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。     

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。     

电感耦合等离子体质谱法测定硼同位素丰度

以硼同位素标准参考物质NIST SRM 951配制的标准溶液,在优化的操作条件下对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定的硼同位素质量进行校正,求出校正因子,确定了样品的线性浓度范围.在同样的仪器条件下测定了硼同位素浓缩过程中样品三氟化硼甲醚络合物中的硼同位素丰度比,测定结果的相对标准偏差为1.095%.此外考查了仪器的稳定性.实验结果表明,本文建立的测定硼同位素丰度的方法"记忆效应"小,结果可靠,测量精度高.     

高丰度^6Li的电磁同位素分离

选用经过浓缩＾６Ｌｉ丰度达到９０．０％的ＬｉＣｌ做工作物质，用Ｆ－３分离器分离＾６Ｌｉ同位素，在运行过程中严格控制运行参数，减少打火次数，获得丰度达到９９．９９％的高纯＾６Ｌｉ同位素。     

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。     

同位素分离领域气体小流量控制方法

在气体同位素分离领域,需要对系统内的气体流量进行精确控制,某些关键位置需要达到0.1 mg/s的精度,才能符合设计要求。为了实现精确控制气体流量的目的,气体流体力学中的“声速孔板”原理在气体同位素分离领域得到了广泛应用。本文在声速孔板物理原理的基础上,介绍几种常用的孔板校准方法,并整理出基本的应用方向,为广大科研人员在实验研究、工程设计等有气体流量控制需求时提供参考。     

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。     

原子激发光化学同位素分离理论计算

简要介绍了原子激发光化学同位素分离方法的基本原理,应用速率方程建立了双能级原子在激光作用下与气体分子相互作用的数学模型,并利用该模型进行了模拟计算。在分析了该方法的选择性之后,重点讨论了激光功率和激光中心频率对分离效果的影响。结果表明,原子光化学分离方法具有很高的分离选择性;不同同位素原子在反应腔内的消耗速率差异很大,当采用单光子失谐激发时,随着失谐量绝对值的增大,浓缩系数先增大后减小。     

同位素分离的最近趋势和技术开发

【《日本原子》1990年第11期第14页报道】 1990年10月29日到11月1日,在东京举行了国际同位素分离和化学交换铀浓缩专题讨论会。讨论会由东京技术研究所的核反应堆研究室组织。共同组织者还有日本原子能学会和日本原子工业公会。在关于各种方法的最近趋势和技术开发的讨论中,重点放在了法国和日本等开发的化学交换铀浓缩方法上。课题有:     

加速效应在阳离子交换法分离铀同位素中的应用

本文研究了丁二酸、Ca~+的加速效应在(O_2)_~(2+)-苹果酸-Na~+排代体系分离铀同位素中的作用。对(O_2)_~(2+)-苹果酸-丁二酸-Ca~(2+) (NH_4~+)排代体系的色谱特征、铀同位素的单级分离因子ε和斜率系数δ及它们的温度系数进行研究测定并和(O_2)~(2+)-苹果酸-Na~+排代体系作了对比后,肯定了丁二酸和Ca~(2+)对(UO_2)~(2+)传质的加速效应δ使值增加63％,或ε×δ值增加37％;还明确了(O_2)_2~(2+)-苹果酸-丁二酸-Ca~(2+)(NH_4~+)体系的铀区pH是可调控的,因而具有选择最佳分离条件的优点。     

Si同位素分离单机供料流量的优化

介绍了二元和多组分同位素混合物的分离功率表达式。以SiHCl3（硅氯仿）为工作气体,在分离装置上进行单机分离实验,得到了供料流量与各分离性能参数之间的关系。结果表明,当供料流量在20克每小时附近时,单机分离性能最佳。