Термодиффузионный метод разделения изотопов

Термодиффузия лежит в основе термодиффузионного метода разделения изотопов. Принцип метода заключается в том, что смесь помещают между горячей и холодной вертикальными стенками. [c.253]

Термодиффузионный метод разделения изотопов, в отличие от описанных выше методов фракционной перегонки и ди( х )узии, является универсальным, так как эф к-тивность его зависит не от отношения, а от разности масс разделяемых молекул. [c.43]

Чрезвычайно удобен в лабораторных условиях благодаря простоте устройства термодиффузионный метод разделения изотопов. При перепаде температур в газовой смеси возникает особого рода диффузия, стремящаяся нарушить первоначальную пространственную однородность смеси. Обычно более тяжелый [c.27]

В результате неравномерного нагревания среды под влиянием градиента т-ры происходит перенос компонентов газовых или жидких смесей-терм о диффузия (в р-рах-эффект Соре). Если между отдельными частями системы поддерживается постоянная разность т-р, то вследствие термодиффузии в объеме смеси появляются градиенты концентрации компонентов, что инициирует обычную Д. Последняя в стационарном состоянии (при отсутствии потока в-ва) уравновешивает термодиффузию, и в системе возникает разность концентраций компонентов. Это влияние лежит в основе одного из методов разделения изотопов, а также термодиффузионного разделения нефтяных фракций. [c.102]

Конструктивно термодиффузионный метод разделения стабильных изотопов осуществляется в термодиффузионных трубках, схема которых изображена на рис. 9. Вдоль оси трубки натянута проволока, нагреваемая электрическим током ( горячая стенка ). Для увеличения разности температур холодная стенка сосуда охлаждается проточной водой. Исходная смесь запускается в верхний резервуар [c.42]

Предельные концентрации изотопов инертных газов, достигнутые при термодиффузионном методе разделения [c.185]

Поскольку небольшие термодиффузионные колонны имеют легкую и недорогую конструкцию, они оказались весьма полезными для получеиия небольших количеств разделенных изотопов для исследовательских целей. В настоящее время эти колонны применяются для выделения 0 из тяжелого кислорода, полученного при дистилляции воды. Но из-за довольно низкого термодинамического к. п. д., длительных простоев и малой производительности колонн термодиффузия не может конкурировать с другими методами крупномасштабного разделения. [c.360]

Явление Т. было открыто еще в середине 19 в., но лишь в последние годы Т. нашла практич. применение для разделения изотопов легких и тяжелых элементов. Термодиффузионными методами достигнуто четкое ра.зделение изотопов углерода, азота, кислорода, хлора, неона, криптона и урана, а также частичное— водорода, гелия и др. [c.51]

С точки зрения использования ядерной энергии важно оценить расход энергии на предварительное концентрирование легкого изотопа урана. При Т — 1 = 333 расход электрической энергии можно считать равным 0,6 кет ч для трубки длиной 10 ж , что дает величины Е кет ч) на 1 г-атом чистого в форме легкого UF , указанные в таблице. Эта энергия составляет от 40 до 80% той, которую может дать деление ядер урана (200 Мее). Она тем меньше, чем ниже температурный градиент. Усовершенствование термодиффузионного метода может ее несколько уменьшить, однако она все еще останется величиной того же порядка. Этот расход энергии объясняется высокой необратимостью процесса термодинамическая работа обратимого разделения составляет (1—1,5) 10 от расхода энергии на термодиффузию. [c.270]

Термодиффузионный метод быстро получил широкое распространение, как очень простой и исключительно эффективный способ разделения изотопов. В отличие от рассмотренных выше методов, его применимость н ограничена легкими элементами, так как коэффициент разделения существенно зависит от разности масс, а не от их отношения. [c.94]

Термодиффузионный метод получил очень широкое распространение как простой и эффективный способ разделения изотопов [80 ]. Органическим недостатком термодиффузионных колонн является их низкая производительность, а также значительный расход энергии, достигающий 3 Ksm на 10 м длины. Однако при использовании колонн в лабораторном масштабе эти обстоятельства не имеют существенного значения. [c.184]

Установки для газовой диффузии невыгодно отличаются от термодиффузионных большим числом ячеек, работающих под низким давлением. Однако эти установки сравнительно легко могут быть выполнены на большую производительность для разделения изотопов, выделение которых другими методами неосуществимо [90]. [c.185]

Первоначально метод термодиффузии использовали для получения чистых изотопов, но в последние годы его эффективно применяют и для разделения углеводородных смесей. Так, в термодиффузионной колонке типа труба в трубе с длиной зазора между трубами 1,7 м и расстоянием между ними (заполняемым разделяемой жидкостью), равным 0,3 мм, фракцию углеводородов Сю за 9 ч разделили на 10 компонентов, представлявших собой индивидуальные вещества чистотой 80—95%. Ясно, однако, что как метод препаративного разделения легких фракций термодиффузия значительно уступает другим методам, например хроматографии. Поэтому применение термодиффузии целесообразно для разделения высококипящих углеводородных смесей, когда использование других способов затруднительно. [c.210]

Метод осуществляется в большинстве случаев в противоточной колонке, в которой навстречу току газа течет чистая жидкость или раствор, например навстречу току аммиака стекает его раствор или раствор аммонийной соли. При этом легкий изотоп азота концентрируется в газовой, а тяжелый в жидкой фазе. -В отдельных случаях разделение может осуществляться на принципе работы термодиффузионной колонки, например, обмен изотопом азота между ЫО и НОг. При этом поток входящего МОг опускается по холодным стенкам вниз и попадает в восходящий поток у накаленной нити, на которой происходит частичная диссоциация и обмен изотопов, при котором в НОа концентрируется [c.452]

В некоторых случаях это ограничение может быть устранено применением для разделения путем химического обмена термодиффузионных трубок вместо фракционных колонок. Принцип этого нового метода, разработанного Бернштейном и Тайлором [72], рассмотрим на примере концентрирования тяжелого изотопа азота посредством обменной реакции [c.98]

Эффективность термодиффузионного разделения можно значительно повысить, сочетая данный эффект со свободной конвекцией в устройстве, подобном тому, которое изображено на рис. 9-12. Колонна, где используют эти оба эффекта, называется колонной Клузиуса и Диккеля. Такие колонны применялись для разделения изотопов и разделения сложных смесей, весьма близких по свойствам органических соединений. Очень интересное введение в термодиффузию дано в книге [13]. Применение этого метода к жидкостям описано в работах [14, 15]. Математическая теория термодиффузионных колонн изложена в классической статье Джонса и Ферри [16]. [c.499]

Термодиффузионный метод разделения изотопов 195, 197, 198 Термофор система (в крекинге) 797 Тероптерин 404 Терпентин — см. Живица Тестостерон 405 Тетамон 945 [c.541]

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]

Наилучшими методами разделения небольших количеств изотопов для исследовательских целей являются термодиффузионный, вследствие его универсальности, простоты работы и применяемого оборудования, и электромагнитный, из-за простоты и большого коэффициента разделения. Но оба метода слишком неэффективны для крупномасштабного производства. Однако в тех случаях, когда выбор процесса определялся пе экономикой, а сроками, оба метода применялись для крупномасштабного разделения изотопов урана. При крупномасштабном разделении небольшие различия в химических или физических свойствах соединений изотопов должны эффективно усиливаться. По-видимому, надежной основой для выбора метода круннохмасштабного разделения является его энергоемкость. В электромагнитном методе для поддержания сильного магнитного и электрического полей п для превращения всего продукта, подвергаемого разделению, в газообразные ионы должно затрачиваться много энергии. Следует учесть также, что коллекторов разделенных изотопов достигает лишь незначительная часть ионизованного материала. Термо-диффузиоииый метод требует затрат большого количества тепла для создания температурного градиента в колонках. Кроме того, коэффициент разделения для термодиффузионного метода меньше, чем для других методов. [c.362]

Особенно успешным оказывается применение термодиффузионного метода при разделении изотопов благородных газов (неона, криптона, ксенона). Так, у криптона — полиизотопного элемента ( Кг, °Кг, Кг, Кг, Кг, Кг) — удалось выделить отдельные изотопы ( Кг и Кг) практически в чистом виде. [c.29]

Легко видеть, что феноменологическая теория термодиффузионных приборов может быть построена на тех же принципах, что и теория фракционных колонок. Такая теория была развита в одной из прежних работ автора и Скарре [21 применительно к разделению изотопов водорода и кислорода при разгонке воды в многотарелочных колонках. Тогда же указывалось на то, что эта теория может быть непосредственно применена к любым случаям методического фракционирования идеальных смесей в непрерывно действующих многоступенчатых агрегатах, образующих замкнутую систему . В частности, это относится к фракционированию изотопов в колонках путем обменных реакций или адсорбции, в серии насосов Герца и т. д. В настоящей работе эта теория, первоначально развитая для малых концентраций концентрируемого компонента, дана в более общем виде. Далее эта теория применена к термодиффузионному методу, причем показано, что она находится в хорошем согласии с опытом и может служить основой для расчета и проектирования термодиффузионных приборов. [c.259]

Все эти соображения оправдывают поиски более выгодных путей промышленного получения тяжелой воды. При современном состоянии вопроса заслуживают рассмотрения кроме обычного электролиза в виде последовательных стадий лишь следующие методы непрерывный электролиз в каскадном агрегате фракционная разгонка воды в многотарелочных колонках разделение изотопов в водороде, водяном паре или жидкой воде термодиффузионным методом. В литературе неоднократно указывалось на возможность применения этих методов для замены обычного электролитического метода или наиболее невыгодных первых его стадий. Все остальные многочисленные способы более или менее далеко идущего разделения изотопов водорода могут быть исключены из рассмотрения, поскольку речь идет о практических методах промышленного получения тяжелой воды. [c.278]

В лабораторных условиях для разделения малых количеств изотопов используют более простые методы, в частности термодиффузию и масс-диффузию. Объектом термодиффузионного разделения изотопов урана обычно служит не газообразный, а расплавленный гексафторид урана, находящийся под давлением. У горячей поверхности термодиффузиояной колонны повышается концентрация легкого гексафторида, а у холодной — тяжелого. [c.154]

Разделение изотопов телия методом термодиффузии. Джонс и Ферри [63] приводят расчет термодиффузионной установк [c.530]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология