Изотопов разделение диффузией

Можно было ожидать, что в процессе образования Земли имела место значительная утечка легких молекул вследствие диффузии и что преимущественно удалялись именно молекулы веществ, содержащих легкие изотопы. Могло также происходить разделение изотопов при диффузии через пористые [c.458]

Самые первые попытки разделения изотопов газовой диффузией через пористую трубку предпринял в 1913 г. Астон фактически ещё до открытия изотопов. В 1920 г. было достигнуто небольшое обогащение изотопов неона [4] и хлора [5]. В 1932 г. Герц [6] на каскаде из 24 ступеней получил неон с обогащением 75% по Ые, что намного выше его природного содержания (10%). Вслед за тем каскад из 50 ступеней был применён для практически полного разделения изотопов неона [7] и смеси водорода с дейтерием [8, 9. На каскаде из 34 ступеней было произведено обогащение метана изотопом 13с до 16% [10]. [c.136]

Единственным рациональным путём её решения принимается разделение изотопов при помощи диффузии через мембрану с мелкими отверстиями. Предпочтение метода диффузии методу центрифугирования для наших физиков и химиков явилось неожиданным. У нас была распространена точка зрения, согласно которой возможности метода центрифугирования стоят значительно выше возможностей метода диффузии. В соответствии с этой точкой зрения вначале, при постановке работ по проблеме урана, предусматривались исследования только с центрифугой. Получение материала заставило наряду с центрифугированием включить в план работ по проблеме и метод разделения диффузией . [c.133]

Г в e p д Ц и T e Л и И. Г., Кучеров P. Я., Ц х аj< а я В. К. Разделение изотопов методом диффузии в потоке пара. В кн. Труды Второй международной конференции по мирному использованию атомной энергии Женева, 1958. Доклады советских ученых, 6—Получение и применение изотопов. jM., Атомиздат, 1959, стр. 69—86. [c.144]

На примере выделения рассмотрим принципы разделения изотопов одного и того же элемента. Основными процессами разделения изотопов являются диффузия в газовой фазе, термодиффузия, электромагнитная сепарация, центрифугирование и электролиз [3, 4]. [c.608]

Рис. 16.3 Схема прибора для разделения изотопов путем диффузии в потоке паров ртути а —обший вид прибора 6 —сопло ртутного насоса.

Ступень масс-диффузии. Разделение изотопов масс-диффузией может производиться либо в каскаде из отдельных ступеней, либо в масс-диффузионной колонне. Первый способ разделения был предложен Герцем 116—18], который применил этот метод для разделения изотопов неона. Принцип действия ступени масс-диффузии показан на рис. 12. 1 на примере аппарата, предложенного Майером [30, 31]. Основной частью этого аппарата является ступень масс-диффузии, в данном случае цилиндр, который разделен на две кольцевые камеры цилиндрической масс-диффузионной перегородкой. Исходная газО вая смесь поступает по вертикальной трубе в верхнюю часть внутренней камеры. Когда этот поток движется затем вниз по внутренней камере, он увлекает разделительный газ, диффундирующий через перегородку из наружной камеры, и отдает часть исходного газа, успевающую продиффундировать через перегородку в наружную камеру против потока разделительного газа. Так как легкий компонент исходной смеси диффундирует с большей скоростью, чем тяжелый компонент, поток во внутренней камере непрерывно обогащается тяжелым компонентом. [c.476]

Изотопов разделение 195, 188 - диффузией 195, 197 [c.530]

Многочисленные попытки разделения изотопов ряда элементов, предпринимавшиеся до 1933 г., имеют сейчас лишь исторический интерес, и здесь можно ограничиться кратким упоминанием о них . После уже упоминавшихся опытов Астона, пробовавшего разделить изотопы неона диффузией и перегонкой, были применены также и другие способы центрифугирование, молекулярное испарение, эффект Соре, электролиз и проч. Почти все они дали или отрицательные результаты, или изменения, находящиеся на грани точности измерений. Лучшие результаты были достигнуты в 1921 г. Гаркинсом, получившим после многократно повторенной диффузии две фракции, отличавшиеся по атомному весу на 0,04 единицы и, после также многократной диффузии, соединенной с испарением,—две фракции ртути, отличавшиеся на 0,19 единицы атомного веса. [c.66]

Рис. 30. Прибор для разделения изотопов путем диффузии через пористые трубки.

Рис. 31. а —Прибор для разделения изотопов путем диффузии через струю паров ртути б — Сопло ртутного насоса. [c.86]

Для выделения радиоактивного изотопа из материала мишени или естественной смеси радиоактивных изотопов применяют целый ряд методов, из которых основными являются соосаждение, электрохимическое выделение, выщелачивание, адсорбционное и хроматографическое разделение, диффузия, испарение и дистилляция, образование радиоколлоидов. [c.263]

Рис. 110. Схема прибора для разделения изотопов методом диффузии через струю паров ртути

Однократный эффект разделения в однофазных системах достигается за счёт подвода энергии к каждому разделительному элементу. Так, например, при разделении изотопов методом диффузии через перегородку необходимо создать разность давлений, при центрифугировании необходимо тратить работу на вращение центрифуги. В двухфазных системах подвод энергии (или химических реактивов) необходим только для перевода изотопа из одной фазы в другую. Сам же процесс разделения (в силу его термодинамической обратимости) идёт без совершения внешней работы. [c.231]

Для обогащения или полного разделения изотопов применяют методы диффузии, термодиффузии, электролиза и обменные реакции. Обогащение можно также проводить с помощью методов осаждения и центрифугирования. Ректификационные методы разделения применяют для получения изотопов Не, О, В, С, N, 1 0, -Не, С1 и Аг. Обстоятельный обзор методов получе- [c.219]

Как следует из уравнения (7), скорость движения молекулы, а следовательно, скорость диффузии а скорость истечения газов из узких отверстий зависят от молекулярной массы. Эта закономерность, между прочим, используется при разделении газовых смесей и изотопов. [c.19]

Интересные опыты по изучению диффузии в газовых смесях и в растворах под влиянием температуры проведены Соре (1879). Если жидким раствором или смесью газов заполнить вертикальную трубку и верхний конец ее нагревать, а низ охлаждать, то концентрация раствора или смеси газов на обоих концах трубки становится различной (эффект Соре). Хотя разности концентрации на концах трубки не превышают нескольких процентов в газах и десятых долей процента в жидкостях, к такому эффекту было проявлено внимание и позднее удалось установить, что эффект Соре становится во много раз значительнее, если его усилить путем тепловой конвекции. В настоящее время такой прием, называемый методом термодиффузии газовых смесей, широко применяют для разделения изотопов. При разделении на компоненты жидких растворов термодиффузия менее эффективна. [c.153]

Использование для разделения изотопов таких физических свойств, как разность плотностей в газообразном состоянии и различные скорости диффузии, или различие в температурах кипения в жидком состоянии позволило разработать методы разделения изотопов из смеси (диффузия в потоке пара или через пористые перегородки, термодиффузия, фракционная перегонка н др.). Эти методы трудоемки, так как необходимо многократно (ступенчато) проводить разделение, поскольку коэффициенты разделения крайне низки. [c.40]

Меченые атомы. В химическом отношении изотопы одного и того же элемента почти тождественны. Ответственность за химические свойства несет структура внешних электронных оболочек, а она у изотопов одинакова. Из этого следует постоянство изотопного состава природных элементов, а значит, и постоянство атомных масс элементов. Однако при более точных исследованиях поведения изотопов выяснилось, что различие в изотопных массах все же, хотя и в небольшой степени, сказывается на свойствах (например, на коэффициентах диффузии, константах скорости реакции, давлении пара, плотности и т. п.). Эти небольшие различия — изотопные эффекты — используются в разнообразных методах разделения изотопов. Изотопные эффекты сильнее проявляются у легких элементов, чем у средних и тяжелых. [c.412]

За период с 1856 г. в области термической диффузии не проводилось сколько-нибудь практически важных работ до 1938 г., когда эффективность процесса удалось повысить путем объединения термической конвекции с термической диффузией для разделения изотопов хлора [6]. Схема предложенной колонны представлена на рис. 2. Температурный градиент в этом случае горизонтальный, а горячая и холодная стенки расположены вертикально. Конвекционный поток поднимается у горячей стенки и опускается у холодной. Молекулы, диффундирующие к горячей стенке, поднимаются потоком вверх по колонне. Если, как показано на схеме, в верху колонны расположен резервуар, то продукт, накапливающийся у горячей стенки, или верхний продукт, будет концентрироваться в этом резервуаре. Исследователи [6] использовали противоток в процессе термической диффузии. Таким путем удалось достигнуть разделения в значительно более крупных масштабах. Б конвекционной колонне скорость разделения обратно пропорциональна седьмой стенени ширины зазора и перепаду температур. Степень разделения пропорциональна длине L колонны (иногда называемой также высотой колонны). [c.28]

Методы диффузии и т е р м о д и ф ф у з и и. Диффузионный метод разделения соединений стабильных изотопов в газовой фазе основан на различии скоростей диффузии легкого и тяжелого компонентов смеси. Еще в конце прошлого века английским физиком Рэлеем было показано, что смесь различных газов с разной молекулярной массой может быть частично разделена при диффузии ее через пористую перегородку. Коэффициент разделения смеси газов а при этом пропорционален корню квадратному из отношения молекулярных масс компонентов смеси [c.41]

Для каждого элемента содержание отдельных И. в прир. смеси претерпевает небольшие колебания, к-рыми часто можно пренебречь. Более значит, колебания изотопного состава наблюдаются для метеоритов и др. небесных тел. Постоянство изотопного состава приводит к постоянству атомной массы встречающихся на Земле элементов, представляющей собой среднее значение массы атома данного элемента, найденное с учетом распространенности И. в природе. Колебания изотопного состава легких элементов связаны, как правило, с изменением изотопного состава при разл. процессах, протекающих в природе (испарение, растворение, диффузия и т.п.). Для тяжелого элемента РЬ колебания изотопного состава разньк образцов объясняются разл. содержанием в рудах, минералах и др. источниках урана и тория-родоначальников естеств. радиоактивных рядов. Различия св-в И. данного элемента наз. изотопными эффектами. Важной практич. задачей является получение из прир. смесей отдельных И.-изотопов разделение. [c.201]

Радиальное и аксиальное распределения давления илазмы в целом и ее компонентов влияют на разделенне изотопов, процессы диффузии и внутренний массовый поток. Локальные измере ния, выполняемые с помощью зондов, иапример датчиков давления или масс-спектрометра, должны проводиться без возмущения плазмы. На рпс, 7.6 показаны радиальные профили давления N6, измеренные зонда.ми в плоскости анода. Центробежная долина в распределении давления в некоторой степени заполнена хол-ловским гребнем . С увеличением В эта долина становится глуб-л<е, а гребень выше и уже. Такое поведение хорошо соответствует [c.284]

И. Гвердцители. Р. Кучеров. В. Цхакая. Разделение изотопов методом диффузии в потоке пара. Доклад № 2086. представленный на Вторую международную конференцию по мирному использованию атомной энергии. /Кенева. 1958. [c.525]

Различия в свойствах изотопов позволяют разделять изотопы и определять их содержание в изотопных смесях. Любой способ разделения изотопов, а также количественный анализ стабильных изотопов основаны на наличии И. э. (при этом метод разделения тем эффективнее, чем больше соответствующий И. э., см. Изотопов разделение и Изотопов стабильных анализ). Так, напр., ректификационный метод разделения основан на различии в давлениях пара изотопных соединений. В основе метода центрифугирования лежит различие плотностей. Диффузионный метод иредиолагает различие коэфф. диффузии. Методы разделения с использованием реакций изотопного обмена основаны на термодинамич. И. э. Имеются методы разделения изотопов, основанные на кинетич. И. э., как, напр., широко распространенный электро- [c.94]

ИЗОТОПОВ РАЗДЕЛЕНИЕ — разделение смеси изотопных веществ на компоненты, содержащие отдельные изотопы. Чаще всего И. р. сводится к выделению из смеси одного из изотопных веществ или просто к концентрированию этого вещества в смеси. И. р. является частным случаем разделения веществ, близких по свойствам (напр., изомерных соединений, полимеров разного молекулярного веса и т. д.). Ввиду близости свойств изотопных веществ их разделение весьма трудоемко. Для разделения используют различия физич. или химич. свойств веществ, обусловленные различием в их изотопном составе (см. Изотопные эффекты). В соответствии с используемым изотопным эффектом существуют следующие методы И. р. диффузия (различие коэфф. диффузии), термодиффузия (различие коэфф. термодиффузии), ректификация (различие давлений пара), химич. обмен (неравномерное распределение изотопов при изотопич. обменном равновесии), кинетич. метод (различие констант скорости химич. реакций), центрифугирование (различие плотностей) и электромагнитный метод (различие удельных зарядов ионов). [c.98]

Разработка методов И. р. была начата одновременно с открытием изотопов. Кще в 1913 Дж. Дж. Томсоном был применен электромагнитный метод разделения изотопов неона Ме о и Ке=-, явившийся также способом их открытия. Будучи усовершенствован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделения изотонов многих элементов. В 1919 Ф. Линдеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р. метод центрифугирования. В 1932 Г. Герц использовал для разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-мом и Г. Ван-Дейком для разделения Не ч и Ке з, а Г. Юри, Ф. Брикведом и Л. Мэрфи — для концентрирования дейтерия в жидком водороде. В 1933 Г. Льюис и Р. Макдональд получили тяжелую воду электролизом (кинетич. метод). В 1935 Г. Юри и Л. Грейфф был предложен для И. р. метод химич. обмена. В 1938 К. Клузиусом и Г. Диккелем для целей И. р. был применен термодиффузионный метод. [c.98]

Разработка методов И. р. 61,ша начата одновременно с открытием изотопов. Р ще в 1913 Дт. Дж. Томсоном был применен алектромапштный метод разделения изотопов неона Ке-о и N0- -, явившийся также способом их открытия. Будучи усовер-тснетвован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделепия изотопов многих элементов, В 1919 Ф. Лшщеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р, метод центрифугирования, В 1932 Г. Герц использо-ва.ч длн разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-моы и 1. Ван-Дейком для разделения Ке- и а Г, Юри, [c.98]

Легкие частицы имеют скорости больше, чем тяжелые, и чаще сталкиваются с пористой диафрагмой (мембраной), что способствует их предпочтительному проникновению. Чтобы обеспечить режим кнудсеновской диффузии, диаметр отверстий в диафрагме должен быть меньиле десятой части среднего свободного пробега молекул. Таким образом, метод газовой диффузии основан на различии кинетических свойств разделяемых газов. Этот метод был впервые применен в 1932 г. для разделения изотопов неона. В настоящее время метод широко применяется для разделения изотопов урана 235 и 238 (р / = 1,0043), который предварительно превращают в газообразный гексафторид урана, сублимирующий при 56 °С. [c.239]

Вследствие одинаковости заряда ядра и структуры электронных оболочек химические свойства изотопов настолько сходны,, что в большинстве случаев их можно считать практически тождественными. Поэтому разделение изотопов обычно основывается па различии тех их физических свойств, которые непосредственно зависят от массы атомов (скорости диффузии и т. д.). Наиболее совершенно такое разделение достигается в масс-спектро графе, где разделяется, однако, лишь ничтожное обшее количе- ство вещества (порядка десятимиллионных долей грамма за час). [c.503]

Известно, что водород и дейтерий растворяются в палладии в атомарном виде, так что устанавливается равновесие 2НВч= Нг + Вг. Поскольку дейтерий Вг вследствие большей скорости его движения постоянно удаляется, равновесие практически полностью смещено вправо. Следовательно, происходит не только разделение молекул Нг и Ва, но и дойтерпп, содержащийся в виде НВ, появляется в передней зоне в виде Вг. Молекулы НВ имеются только в области фронта, который в этом случае имеет относительно большую ширину вследствие малой разности в сорбп-руемости изотопов и большого коэффициента диффузии компонентов. [c.436]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология