氢-水同位素交换分离因子理论计算

采用量子化学从头计算法计算得到氢水同位素交换体系HDg／H2O1和DTg／D2O1在O．1MPa、283．2～373．2K下的气相反应平衡常数，并根据相应同位素水的饱和蒸气压求得气液交换过程的分离因子，得出了两种氢水同位素交换体系总反应分离因子。     

化学交换反应法分离硼同位素的数学模型

采用化学交换反应法,针对三氟化硼-苯甲醚分离体系,研究了硼同位素分离生产过程的特点,建立了交换精馏塔的稳态数学模型,并利用Matlab程序进行模型求解,得到了不同分离要求和操作条件对交换精馏塔理论塔板数的影响.当增大所需同位素丰度或改变分离温度以及回流比时,都会使得理论塔板数增加或减少.该数学模型可以指导工艺设备的改进和优化,为下一步的放大和操作过程提供了理论依据.     

U（Ⅳ）,U（Ⅵ）在萃取分离过程中的同位素交换

一、引言近年来不同价态之间铀同位素交换速度的研究,越来越引起人们的重视。其原因是铀同位素交换速度的快慢,直接关系到铀同位素分离的成败,因而研究铀同位素交换速度,是一个很重要的问题。通过实验发现U(Ⅳ),U(Ⅵ)在萃取分离的瞬间,有同位素交换现象,尤其在Fe~(2 )的     

氢-水同位素催化交换速率及过程模拟的研究进展

氢-水同位素催化交换在处理ITER聚变堆废水以及核裂变反应堆重水升级方面具有应用前景。该交换过程及核心设备催化交换塔的模型化研究,对工艺和工程优化设计具有十分重要的意义。本文重点介绍了氢-水同位素催化交换过程模拟的研究进展,讨论了同位素催化交换速率的计算方式以及吸收塔模型和滴流床模型在同位素催化交换过程模拟中的应用,探讨了氢-水同位素催化交换过程模拟今后的研究方向。通过各类模型的比较,滴流床模型被认为在催化交换过程模拟中有良好应用前景。氢-水同位素催化交换机理及速率计算方法和催化交换塔模型化等方面有待进一步研究。     

离子交换排代法测定同位素富集系数

本文根据逆流萃取模型推导出用排代法测定富集系放的计算式。并以锂同位素为对象,用对照实验证明排代法是测定同位素富集系数的一种方法。在国产高交联度树脂上研究了温度和排代剂浓度对富集系数的影响。实验表明:富集系数随温度升高和排代剂浓度增加而降低。求得高交联度树脂-醋酸锂体系的同位素交换热为-5.03卡/摩。     

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。     

甲烷的氢同位素交换的热力学理论计算

应用密度泛函理论(DFT)/B3LYP/6-31G**方法计算了甲烷的氢同位素交换的各反应标准摩尔生成焓、标准摩尔生成熵、标准摩尔吉布斯自由能和平衡常数.计算结果表明,温度是影响反应热力学的重要因素,较高温度有利于甲烷的氢同位素交换,但温度太高将有较多的积炭生成,欲得到较高的转化率,需要一合适的反应温度.     

氢-水同位素交换及其应用研究进展

简要介绍了氢气与水之间的氢同位素交换(氢—水同位素交换)的原理和相关理论研究,重点阐述了几种主要氢—水同位素交换工艺的研究和应用进展,并对氢—水同位素交换工艺在氢同位素分离中的应用前景进行了评述。     

U(Ⅲ)-U(Ⅳ)同位素交换过程的同位素效应

本文研究了U(Ⅲ)-U(Ⅳ)在7.0mol/l HCl介质中及在U(Ⅲ)-7.0mol/l HCI-U(Ⅳ)-50％TBP-煤油和U(Ⅲ)-7.0mol/l HCl-U(Ⅳ)-50％TBP-二甲苯体系中的同位素交换过程,测得上述体系的单级分离因数分别为1.0026,1.0031和1.0030,从而证实了P.Delvalle的1.0025-1.0030的实验结果;确认了用液态Zn-Hg齐制备U(Ⅲ)是快速、有效的方法;初步探索了用U(Ⅲ)-U(Ⅳ)交换过程浓缩~(235)U的合适体系。     

CCl4萃取分离碘时放射性碘与载体碘的同位素交换

研究了用ＣＣｌ４萃取法分离４７ＭｅＶ／ｕ的＾１２Ｃ离子与＾１３３Ｃｓ反应产生的碘时，放射性碘与不同价态的载体碘之间的同位素交换。结果表明：在碱性介质中用ＮａＣｌＯ把载体Ｉ＾－氧化为ＩＯ＾－４，再在酸性溶液中用ＮＨ２ＯＨ·ＨＣｌ还原到Ｉ２，然后用ＣＣｌ４萃取分离出碘，放射性碘与载体碘之间的交换是完全的。     

研究不变价化学交换体系同位素效应的一种新级联实验方法

本文提出了研究不变价化学交换体系同位素效应的一种新级联实验方法,该方法是对Wood-ward法的一种改进。     

用于氢-水同位素交换的Pt-PTFE类憎水催化剂的研制

研制了以铂为活性成分,聚四氟乙烯（PTFE）为憎水材料,活性炭、二氧化硅等作载体的憎水催化剂。在滴流床上,进行了氢-水气液逆流氢同位素交换反应,讨论了载体、铂含量及PTEF量对催化剂活性的影响。结果表明,以活性炭为载体,聚四氟乙烯与Pt-C粉的质量比在1-2时,Pt-C-PTFE催化剂的活性高;交换反应的总体积传质系数随反应温度和氢气流量的增加而增大。     

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。     

离心法分离锗同位素实验研究

采用气体离心法,以GeF4作为分离介质,通过国产离心机的单机实验成功分离了锗同位素,初步掌握了不同供料流量、分流比下GeF4离心分离的基本全分离系数,得到的基本全分离系数大于1.40,并且通过1-2-1级联实验及相关计算,对高丰度76GeF4产品的生产进行了模拟。实验证明,以GeF4为工作介质,采用国产离心机分离锗同位素可以获得高丰度的76GeF4产品。     

CO中~(12)C~(18)O同位素交换反应实验研究

在催化剂的作用下,CO分子间存在氧同位素和碳同位素重排达到热力学平衡的现象。通过分析12C18O和13C16O反应生成12C16O和13C18O的同位素形态,从而得到合适的反应条件。在实验中,研究了反应温度、反应压力以及空速等因素对12C18O转化率的影响。结果表明,在260Torr,400℃,空速为0.5mL/(g·min)条件下,12C18O的转化率可以达到80%。     

以三氯化硼为介质离心分离硼同位素

为了实现硼同位素的分离制备,采用气体离心法,以三氯化硼为工作介质进行离心分离研究。通过单机分离实验,对三氯化硼样品进行质谱分析,得到不同供料流量、分流比条件下的基本全分离系数,并在此基础上进行富集硼-10的离心分离级联计算。结果表明,以三氯化硼为工作介质离心分离硼同位素可行;三氯化硼的基本全分离系数可达1.08;使用30级矩形级联或60级相对丰度匹配级联一次分离可以获得丰度大于60%的硼-10同位素产品,二次分离可以获得丰度大于90%的硼-10同位素产品。该研究的开展可为离心法生产高丰度硼同位素产品提供参考。     

过渡金属离子催化碘标记邻碘马尿酸的交换理论研究

本文使用量子化学方法(SCF-MO法,全略微分重迭CNDO/2近似方案)研究了在不同金属离子(Cu_m~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Fe~(2+))为催化剂时,~(125)I与邻碘马尿酸(OIHA)、邻碘苯甲酸(OIBA)的同位素交换反应。计算了OIHA,OIBA与这些金属离子形成络合物的稳定顺序:Cu~(2+)>Ni~(2+)>CO~(2+)>Fe~(2+)。再现了文献[3]的实验结果,并从前线轨道观点分析了这些相互作用的本质。     

高丰度硼同位素分离生产技术的研究进展

通过对硼同位素分离生产技术发展过程的分析,认为化学交换精馏法仍是目前能够实现工业化的主要方法,并提出了存在的问题及发展方向。