Ртуть изотопов разделение

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

Метод негативного обогащения изотопов ртути. Для получения изотопов ртути с концентрацией свыше 97-98% используется метод негативного обогащения. Сущность метода состоит в том, что светом ртутной лампы облучаются и вступают в фотохимическую реакцию окисления примесные изотопы. Для осуществления негативного обогащения должен использоваться источник света, содержащий ртуть, обеднённую по целевому изотопу. Эффективность процесса разделения в значительной степени определяется отношением доли света, испускаемого примесными изотопами, к доле света в линии поглощения целевого изотопа. Обогащение может считаться эффективным тогда, когда извлечение примесных изотопов из сырья существенно превышает извлечение целевого изотопа. [c.495]

Однако, несмотря на впечатляющие результаты, полученные в лабораторных условиях, можно назвать очень мало примеров успешного внедрения фотохимических процессов в промышленных масштабах. Одним из них как раз и является создание промышленной технологии фотохимического разделения изотопов ртути. Успех в этих работах был обусловлен, во-первых, наличием у ртути метастабильных триплетных состояний и, во-вторых, использованием интенсивных источников света с излучением в относительно узких спектральных линиях, совпадающих с линиями поглощения атомов ртути. [c.488]

В качестве пористых перегородок при диффузионном методе разделения стабильных изотопов применяются различные материалы. Астон впервые в истории изотопных исследований добился определимого разделения стабильных изотопов неона именно методом диффузии через пористые глиняные перегородки. Чрезвычайно эффективными оказались диффузионные конструкции, где роль порисТой перегородки играет струя пара ртути. [c.41]

В России также в течение ряда лет разрабатываются технологии получения изотопов ртути фотохимическим методом и созданы автоматические установки ФОТОН и ФОТОН-М [26, 27], предназначенные для получения изотопов ртути в значительных количествах. Основой процесса, применяемого в этих экспериментах, является фотохимическая реакция возбуждённых атомов ртути с кислородом в присутствии бутадиена-1,3. Атомы ртути возбуждаются резонансным излучением лампы низкого давления с Л = 253,7 нм. Эта реакция обладает максимальной селективностью процесса разделения, что особенно важно при обогащении изотопов ртути с перекрывающимися контурами линии 253,7 нм. Кроме того, использование ряда физических и технологических решений позволяет автоматизировать процесс обогащения, вести его круглосуточно с минимальным привлечением обслуживающего персонала [26. [c.490]

Разделение изотопов методом газовой диффузии в лабораторном масштабе впервые проводили Линдеман и Астон [3.5], чтобы получить изотопные смеси, обогащенные малораспространенными изотопами, для определения масс изотопов и для изучения атомных и молекулярных спектров. Первые результаты по изотопному обогащению методом газовой диффузии получили Астон для изотопов неона [3.6] и Харкинс для изотопов хлора [3.7] н ртути [c.52]

В случае присутствия в вакуумной системе паров ртути основным конструкционным материалом является железо, а применение таких металлов, как медь, алюминий, золото, серебро и др., полностью исключается. Присутствие паров щелочных металлов требует применения стекол специальных сортов. Самая сильная коррозия в вакуумных установках вызывается растворами, содержащими фтор (например, в установках для разделения изотопов урана), поэтому выбор материалов для таких вакуумных систем весьма ограничен. [c.20]

Что касается числа стадий, необходимых для достижения данной степени разделения, то было найдено, что уже одноступенчатой перегонки, при очень низких давлениях, достаточно для разделения биологически важных веществ [2]. В более трудных случаях, например при разделении изотопов тяжелых элементов, таких как ртуть, уже требуется применять многоступенчатый прибор. В случае нефтяных углеводородов, с которыми мы имеем дело, подлежащая разделению смесь является весьма сложной и содержит несколько или большое число типов молекул с почти одинаковой летучестью. Любой аппарат для разделения нефтяных углеводородов при очень низких давлениях должен быть приспособлен для работы с достаточным числом ступеней разделения. [c.101]

Универсальная автоматическая установка Фотон-М для разделения изотопов ртути и технологический цикл её работы. Для получения высокообогащенных изотопов ртути и, тем более, изотопов с перекрывающимися контурами резонансной линии, необходимо, чтобы на разделительной установке эффективно могли быть осуществлены прямое обогащение изотопа или группы изотопов, негативное обогащение, комбинация этих приёмов, глубокое, до долей процента, обеднение смеси одним или несколькими изотопами, возможность использования, при необходимости, фильтрации излучения лампы. [c.492]

Фотохимическое разделение. Метод основан на различии действия света определенной частоты на молекулы, содержащие различные изотопы одного и того же элемента. Если, например, из спектра ртутной лампы выделить линию с длиной волны 2537 А, которая отвечает одному из уровней возбуждения изотопа ртути ° Hg, и направить ее на пары естественной смеси изотопов ртути, то будет идти возбуждение лишь атомов Hg, в результате чего только эти атомы будут способны к фотохимическим реакциям, например к окислению. [c.454]

Практически наиболее целесообразно использовать в качестве разделительного газа вещества, имеющие молекулярный вес, близкий к весу разделяемого газа. Разделительный газ должен легко отделяться от разделяемого газа простой конденсацией. При разделении изотопов, имеющих промежуточную массу, в качестве разделительного газа можно использовать водяной пар, ртуть, гексан, ксилол. [c.6]

Интенсивно изучались, но имели небольшое применение или вообще не использовались другие методы разделения изотопов. Так как соединения, различающиеся изотопным составом, имеют несколько разную длину волны испускаемого и поглощаемого света, представляется возможным разделять изотопы фотохимическими методами. Была показана возможность разделения изотопов ртути фотохимической реакцией паров ртути с воздухом или водяным паром в ртутной лампе. [c.361]

Разделение изомеров ртути. При облучении ртути нейтронами по реакциям п, 7) и (п, 2п) получаются следующие радиоактивные изотопы Hg Hg Н , Hg ° Н 2° . Так как с момента окончания облучения до начала разделения проходит значительное время, то в исходном соединении диэтилртути присутствуют лишь Н °з = 47 дней), Ту,= [c.312]

Диффузия в потоке паров. Диффузия в потоке паров является вариантом газовой диффузии. В этом случае происходит диффузия легкого и тяжелого изотопов с различной скоростью через поток паров, разделяющих два пространства. На рис. 16.3 изображена схема прибора для разделения. Пары ртути поступают из трубки В в трубку С, а через трубку А входит разделяемая смесь газов. Легкий изотоп концентрируется в парах ртути и уносится вместе с ними в предыдущую ячейку разделения, а тяжелый изотоп — через трубку D в следующую ячейку. [c.449]

Процесс катодного выделения водорода на ртути и подобных катодах происходит по механизму замедленный разряд — электрохимическая десорбция. Естественно, что суммарная скорость перехода какого-либо изотопа из раствора в газ определяется не только скоростью его разряда, но и скоростью его электрохимической десорбции. Экспериментальному определению доступен только суммарный эффект, поэтому для того, чтобы рассчитать наблюдаемый коэффициент разделения изотопов, необходимо составить баланс потоков протонов и дейтронов из жидкости в газ [49]. [c.20]

При исследовании температурной зависимости скорости выделения водорода на жидком сплаве ртуть—галлий (2,1 ат.% Нд) как в кислом, так и в щелочном растворе были обнаружены очень высокие значения предэкспоненциального множителя, причем по крайней мере для кислого раствора экспериментальная величина (lg =7,6) на порядки превосходила любые разумные теоретические оценки верхнего предела значения предэкспоненты [45]. Естественно поэтому было предположить, что экспериментальная величина существенно искажена из-за температурной зависимости состава поверхности сплава. Это предположение было проверено с помощью кинетического изотопного эффекта. Действительно, если бы истинное значение предэкспоненты для сплава ртуть—галлий было бы велико, существенно превышая соответствующие величины для галлия и ртути, то можно было бы предположить, что туннелирование на сплаве происходит легче, чем на чистых металлах, и, соответственно, можно было ожидать более низкого коэффициента разделения изотопов. В действительности, однако, наблюдается прямо противоположная картина — коэффициент разделения не только не уменьшается, а, наоборот, возрастает, причем его максимальное значение достигается при содержании ртути 0,24 ат.%, а для сплава, насыщенного ртутью (2,14 ат.%), 5н/т падает до величины, соответствующей чистой ртути (и галлию, так как при [c.47]

Папример, можно легко разделить изотопы ртути, поскольку линии их атомных спектров являются четко выраженными. Задача более сложна для урана в связи с высокой температурой, до которой он должен быть нагрет для получения атомного газа, а также сложностью его спектра и спектра молекулы UFe. Наиболее интересный в техническом отношении аспект метода лазерного разделения заключается в том, что возможны большие коэффициенты разделения (2 и более) в одной ступени, даже для редких изотопов любого элемента. [c.473]

Цементация растворов различных солей амальгамами находит в настоящее время применение для разделения радиоактивных изотопов. Впервые этот способ был предложен Марквальдом который, встряхивая насыщенный водный раствор смеси хлоридов радия и бария с 1%-ной амальгамой натрия, заметил, что натрий при этом переходит в раствор, тогда как радий и барий переходят в эквивалентных количествах в ртуть, образуя смешанную амальгаму. При этом [c.130]

Элементы с нечетными порядковыми номерами, как правило, состоят из одного или двух изотопов с нечетными массовыми числами (за исключением Н, В и N). Напротив, ртуть имеет семь стабильных изотопов (массовые числа 196—204) с относительной разностью в массах около 0,5%. Так как все методы обогащения и нолучения изотопов основаны на разности масс, которая обусловливает их различные свойства, то величина относительной разности масс является показателем сложности их разделения. Для разделения также важна относительная естественная концентрация изотопа в исходном сырье. Из элементов, приведенных в табл. 40, особенно благоприятным является естественное соотношение изотопов В1Ч-В11, Ne2 >-Ne22 и СР -СР . [c.245]

Брюер и Мадорский [32] описали вакуумный прибор, имеющий 10 ячеек с противотоком флегмы, который они применили для разделения изотопов ртути. 10 испарителей были расположены один за другим и один несколько выше другого таким способом, что конденсат, стекающий из конденсатора в другую испарительную ячейку, давал один восходящий поток, а перегоняемая жидкость стекала по ячейкам вниз. Подобный же прибор был предложен Воллнером, Матчетом и Левиным [33] и применен для очистки ацетилирован-иого красного масла из гашиша. [c.429]

В поддержку этого заключения свидетельствуют исследования изотопного отношения скоростей К выделения из Н О и из ВдО [333]. Недавняя работа Конвея и МакКиннона [334] показывает, что в первичном эффекте, связанном с различием нулевой энергии, существенную роль играет структура чистого И- и чистого В-раство-рителей. В самом деле, присоединение Н влияет на ОН-связь и таким образом определяет величину кинетического изотопного эффекта. Изотопные эффекты использовались также [331, 332] для целей регистрации туннелирования протона в реакции электрохимического выделения водорода, однако из-за противоречивости теоретических представлений [325, 326, 331, 332] в настоящее время нельзя сделать определенных выводов. Недавняя экспериментальная работа Конвея и МакКиннона [334], проведенная до сравнительно низких температур (-120 °С в спиртовых растворах, ср. [325]), показывает, что на таких металлах, как ртуть, где скоростьопределяющей стадией, по-видимому, является простой разряд протона, роль туннелирования протона меньше, чем предполагалось теоретически на основании предыдущих работ [331, 336]. В различных работах Хориучи и сотр. [325, 326], Конвея и сотр. [329, 333, 337] и Бокриса и его школы [330, 331, 336] дана общая теория электрохимического разделения изотопов Н/В и изотопного отличия скоростей процессов в чистых НдО и ВзО. [c.515]

Однако фравдионирующей способности молекулярной перегонки свойственна одна особенность, которая может быть выгодно использована в отдельных случаях. Как видно из уравнения (1), скорость испарения обратно пропорциональна корню квадратному из молекулярного веса перегоняемого вещества.. Благодаря этому при помощи молекулярной перегонки можно производить разделение веществ, имеющих одинаковое или близкое значение упругости паров при различных значениях молекулярного веса. Так, например, при помощи низкотемпературной молекулярной дестилляции удается разделить изотопы ртути [4]. [c.86]

Изучая сверхтонкую структуру резонансной линии ртути 253,7 нм, Мро-зовский в 1932 году впервые высказал идею разделения изотопов фотохимическим методом [4]. Он предложил облучать смесь паров ртути с кислородом светом ртутной лампы, прошедшим через магнитный фильтр с парами ртути, при этом будут возбуждаться и вступать в реакцию окисления определённые изотопы. Спустя три года Цубер экспериментально проверил идею Мрозов-ского и установил, что увеличение концентрации изотопов и [c.488]

В середине и конце 50-х годов Ганнинг с различными соавторами опубликовывает ряд работ, в которых достаточно глубоко исследуются процессы фотохимического разделения изотопов ртути. Авторы исследовали спектры из- [c.488]

В начале 60-х годов Ганнинг выпустил две обзорные работы, в которых обобщались результаты многолетних исследований по фотохимическому разделению изотопов ртути [12, 13]. [c.489]

Одновременно с Ганнингом велись исследования в Хенфорде по выделению фотохимическим методом изотопа O Hg из природной смеси [16-20. Для опытно-промышленного производства этого изотопа, который планировалось использовать в ядерных реакторах как теплоноситель, предлагалась двухступенчатая схема разделения. На первой стадии смесь паров ртути, хлористого водорода и бутадиена при давлении 50 тор облучалась светом ртутных ламп, наполненных изотопом O Hg. Полученная каломель обогащалась изотопом O Hg, 201 Hg, i Hg. На второй стадии полученная смесь изотопов облучалась ртутными лампами, наполненными природной ртутью, свет которых пропускался через изотопный фильтр, содержащий ртуть, обогащённую по изотопу 20" Hg. В этих экспериментах не были достигнуты расчётные параметры ни по производительности процесса, ни по концентрации обогащённой ртути, и работы по созданию промышленной установки были прекращены. [c.489]

Разделение изотопов ртути по второй схеме [29] осуществляется в несколько этапов. На первом этапе ртуть произвольного состава облучается светом лампы, содержащей изотоп Hg, и разделяется на смесь, обогащённую изотопами Hg и о Н и смесь, обеднённую этими изотопами. Изотопы Hg и 20 Hg разделяются с помощью лампы, наполненной изотопом Hg, или 20 Hg, или их смесью. Используя тот же источник света из ртути, обеднённой изотопом Hg и 20lHg, извлекают смесь изотопов Hg и 04нg. Изотопы Hg и можно разделить, используя источник света, [c.492]

Вязовецкий Ю.В. Способ фотохимического разделения изотопов ртути / Патент России №2074017. 1993. [c.596]

Сенченков А.П., Волошин В.И. Способ фотохимического разделения изотопов ртути / Авторское свидетельство СССР JVq 714697. БИ №38. 1982. [c.596]

Для разделения изотопов был применен также метод дистилляции, получивший название молекулярной дистилляции. В этом методе жидкость испаряется на нагретой поверхности в условиях глубокого вакуума и конденсируется на расположенной рядом холодной поверхности. Степень разделения зависит не от равновесия системы жидкость — пар, а от скорости испарения. Но значения коэффициентов одноступенчатого разделения приблизительно равны таковым для газодиффузионного метода разделения изотопов. Хотя в лабораторном масштабе была показана возможность разделения изотопов лития, ртути и урана, до сих пор не появилось сообщений о практическом использовании этого метода. Проводилась дистилляция стойких жидких соединений урана, пентаэтилата и пентаизопропилата урана [11(ОК)5], где К представлен радикалами С2Н5 или ИЗО-С3Н7. Другие элементы, ртуть и литий, дистиллировались в виде металлов. [c.350]

Гориучи на основании исследований по электролитическому разделению изотопов водорода полагает, что выделение водорода на ртути совершается по механизму электрохимической десорбции и что замедленной стадией является присоединение электрона к адсорбированному молекулярному иону Н . Доводы Гориучи и его утверждение, что ни одного из двух значений коэффициентов разделения изотопов водорода Н и О, отвечающим двум различным группам металлов (около 3 для ртути и около 7 для никеля), нельзя получить на основании теории замедленного разряда, не были опровергнуты. Тем не менее нельзя согласиться с его отрицанием возможности замедленного протекания разряда. Теория замедленного разряда позволяет наиболее полно истолковать кинетику выделения водорода на ртути. Кроме того, она подтверждается также данными о конечной скорости акта разряда водородных ионов на платине. [c.374]

Представление о том, что на ртути выделение водорода совершается по механизму Фольмера— Гейровского (замедленный разряд с последующей электрохимической десорбцией водородных атомов), разделяется в настоящее время большинством электрохимиков. Необходимо, однако, отметить, что по Кобозеву, который отрицает возможность замедленного протекания разряда, перенапряжение водорода на ртути является результатом избыточной энергии свободных атомов водорода, эмитируемых с ее поверхности. Эмиссия свободных водородных атомов — это, по Кобозеву, наиболее эффективный путь отвода атомов водорода с поверхности любого металла, слабо адсорбирующего водород. Количественные расчеты, проведенные Фрумкиным и его сотр., не подтверждают, однако, эти предположения. Гориучи полагает, что результаты исследований процесса электролитического разделения изотопов водорода лучше всего согласуются с представлением о выделении водорода на ртути по механизму электрохимической десорбции, с замедленным [c.443]

Герц [19] воспользовался подобным каскадом для разделения изотопов неона (рис. 12. 3). Отдельные ступени этого каскада представляли собой стеклянные ртутные диффузионные насосы, нагнетавшие легкий компонент с несколько большей скоростью, чем тяжелый. На рис. 12. 3 (слева от схемы каскада) показано, как это осуществляется. Струя пара ртути, поднимающаяся из испарителя, частично отклоняется, и отклоненная часть движется навстречу нагнетаемой исходной смеси. Легкая фракция успевает продиффундировать против потока пара ртути и нагнетается в следующую ступень вместе с неотклоненной частью струи паров ртути. Тяжелая фракция питания задерживается парами ртути и нагнетается в ближайшую нижнюю ступень. Особое достоинство аппарата Герца заключается в использовании ртутного диффузионного насоса одновременно в качестве генератора разделительного газа, устройства для фракционирования и насоса для нагнетания обогащенной и обедненной фракций от одной ступени к другой. С помощью специальных дросселей можно поддерживать одинаковое давление во всех ступенях каскада. В отсутствие дросселей насосом можно было бы откачать нижние ступени каскада и увеличить давление в голове. [c.478]

Различие давлений пара изотопных веществ привлекло большое внимание исследователей главным образом в связи с применением фракционной дистилляции для разделения изототзов. Впервые Бренстед и Гевеши [31 ] в 1920—1921 гг. методом частичного испарения получили небольшое разделение изотопов ртути, а также хлора в хлористом водороде. Кеезом и Ван-Дейк [27] в 1931 г. добились частичного разделения изотопов неона. Годом позже Юри, Брикведд и Марфи [28] фракционной перегонкой жидкого водорода достигли 25-кратного обогащения его дейтерием, что привело их к открытию последнего. Тем же путем в 1935 г. [29] был получен 50%-ный, а в 1939 г. [30]— чистый дейтерий (6400-кратное обогащение). [c.8]

Бренстед (Bronsted) Иохапес Николаус (1879—1947)—датский химик. Занимался изучением кинетики реакций, термодинамики растворов, разработал теорию кислот и оснований, участвовал в разработке метода разделения изотопов ртути 235 Брунер (Bruner) К. 182, 186 [c.272]

Следует упомянуть интересные работы Баяр с соавт. [28—30], разработавшими быстрые газотермографнческие методы выделения изотопов некоторых тяжелых и платиновых элементов. Правда, к хроматографически.м их можно отнести лишь условно, так как разделение происходит в пустой трубке, на которую накладывается отрицательный температурный градиент. В эту хроматографическую колонку потоком газа-носителя (который может быть одновременно и реагирующим газом) вводят пары соединений, образую-шиесл при проп скании газа Через облученное золото (в расплаве при )60°С). Выделяющиеся при этом различные соединения (ртуть в виде металла, рений, осмий и иридий — в виде окислов), проходя вдоль трубки, конденсируются в ней в различных температурных зонах. Вольфрам выделяют (газ-носитель—влажный Ог) в форме гидроокиси Ш02(011)2, цирконий и ниобий — в форме пентахлоридов из расплавленного хлорида серебра, а таллий выходит, по-видимому, в форме окисла ТЬО. Рений тоже в виде окисла образуется при разложении перрената аммония. [c.129]