Изотопов термодиффузия

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

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]

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]

Теплопроводность идеальных газов связана с вязкостью, поэтому зависимости теплопроводности от температуры и давления аналогичны соответствующим зависимостям для вязкости. В газовых смесях при перепаде температуры происходит незначительное расслаивание. Для этого явления, которое называют термодиффузией, характерно обогащение более легким газом той части объема, в котором поддерживается более высокая температура. Используя это явление, Клузиус предложил метод разделительных трубок и разработал соответствующую аппаратуру, с помощью которой оказалось возможным разделять изотопы элементов (гл. 4). Термодиффузия в жидкостях известна как эффект Соре. [c.23]

Применение. При разделении урановых изотопов термодиффузией встречается как промежуточный продукт в производстве специальных СК. [c.665]

Из соотношения (IV.8) следует, что коэффициент разделения при термодиффузии без конвекции нетрудно определить, если известна постоянная термодиффузии ат (термодиффузионный фактор), зависящая от природы компонента смеси. С некоторым приближением ат может быть найдена расчетным путем исходя из положений молекулярной теории смеси газов с наложенным на эту смесь температурным градиентом. Для проведения соответствующих расчетов требуется знание характера межмолекулярного взаимодействия в заданной газовой смеси. Теоретическое вычисление постоянной термодиффузии возможно лишь при использовании той или иной модели межмолекулярного взаимодействия. Выбор модели определяется требуемой точностью оценки величины ат и связанными с ней расчетными трудностями. Соответствующие вычисления существенно упрощаются для смесей изотопов. [c.162]

Явление термодиффузии наблюдается в некоторых процессах массообмена (например, в процессах сушки, глава XV) и эффективно используется для получения изотопов, методы разделения которых описываются в специальной литературе . [c.395]

Поскольку урансодержащие руды обычно бедны (0,05—05,% U), их подвергают обогащению различными методами, затем сырье переводят в тетрафторид UF4, который восстанавливают кальцием или магнием при температуре 430—600 °С. Полученный таким образом металл подвергают вакуумной переплавке. Специфической проблемой химии и металлургии урана является необходимость разделения изотопов, поскольку реакции деления из природных изотопов подвергается только Для отделения от применяют термодиффузию газообразного гексафторида UFj через пористые перегородки. При переработке урансодержащих препаратов необходимо принимать во внимание критическую массу, при которой возможно самопроизвольное возникновение цепной реакции. Поэтому нельзя работать с большими количествами соединений урана и большими объемами их растворов. [c.438]

Много общего с диффузионным методом разделения изотопов имеет метод термодиффузии, основанный на эффекте, открытом в середине прошлого века. Эф( кт термодиффузии заключается в том, что если поместить какую-либо газовую или жидкую смесь между стенками сосуда, имеющими различную температуру, то более легкий компонент будет перемещаться к горячей стенке, в то время как тяжелый компонент будет концентрироваться у холодной стенки. Теория термодиффузии приводит к соотношению, согласно которому коэффициент разделения пропорционален разности масс молекул смеси. [c.42]

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]

Термодиффузия. Осуществляется в газовой или жидкой фазах в противоточной колонне, вдоль оси к-рой расположена нагретая металлич. нить (или трубка), а наружная стенка охлаждается. Перепад т-р вызывает диффузионный поток, что приводит к появлению разности концентраций изотопов в радиальном направлении. Нагреваемая вблизи оси колонны смесь, обогащенная легким изотопом, перемещается кверху, а охлаждаемая у стенок более тяжелая смесь-вниз. Метод ранее применялся при пром. концентрировании сейчас используется для лаб. разделения изотопов мн. элементов. [c.201]

К- Джонс, В. Ферри, Разделение изотопов методой термодиффузии, ИЛ, Ш1. [c.414]

Термодиффузия представляет собой поток вещества, вызванный температурным градиентом йТ/йг. Поскольку коэффициенты термодиффузии зависят от массы, этот эффект можно использовать для разделения изотопов. [c.278]

Важнейшие методы разделения изотопов диффузия и термодиффузия в газах, центрифугирование газов, электролиз. [c.397]

Наряду с обычной диффузией в технике широко применяется термодиффузия. Последняя состоит в том, что при нагревании одной части сосуда, содержащего, например, смесь газов, охлаждении другой возникает определенная разность концентраций газов в этих частях сосуда. Причем в горячей части сосуда увеличивается концентрация газа с меньшей киломольной массой, а в холодной — с большей. Термодиффузия через пористые перегородки применяется для разделения различных газовых смесей, в частности, для разделения изотопов. [c.198]

Научные работы посвящены ядерной физике и ядерной химии, органической геохимии и микробиологии. Один из пионеров исследования трансурановых элементов. Совместно с Э. М. Макмилланом открыл (1940) нептуний-239 при бомбардировке урана нейтронами. Выполнил исследования, связанные с идентификацией продуктов деления урана. Предложил (1940) применять метод термодиффузии для разделения изотопов урана. [c.8]

Для разделения изотопов водорода в принципе могут быть использованы также центрифугирование, диффузия через перегородки, термодиффузия, электромагнитная сепарация, ионный обмен и другие методы, однако практического применения они не получили. [c.238]

Шестифтористый уран приобрел огромное значение в век атомной энергии, когда он оказался главным средством, при помощи которого удалось выделить изотоп из природного урана посредством термодиффузии в газообразном состоянии. Кроме того, поскольку UPe является самым летучим из соединений урана, он оказался и подходящей средой для выделения урана в процессе разделения. [c.160]

Перфторпарафины — это единственные жидкие вещества, в которых можно проводить разделение урановых изотопов термодиффузией. Перфторгептан, перфторметил- я перфтордиметилциклогексаны находят применение в овязи с исследованиями в области ядерной энергии [309]. [c.316]

Термодиффузия уступает ректифиь ации как по производительности, так и но экономичности. Большая часть образца остается недостаточно разделенной и требует повторного разделения. Поэтому применение термодиффузии оправдано при непригодности других методов разделения, например при разделении смесей изотопов. [c.78]

Строя график зависимости 1/Р (1п Fq) 1/Р находим величину /(d/Л н как тангенс угла наклона получающейся прямой линии, а величину Вк/Ан — как отрезок на оси ординат. Вычислив Kd по соотношению (IV.56), определяем Ан, а затем и Вк- При определении Ропт можно и не прибегать к вычислениям Kd и Вк в отдельности для этой цели достаточно знать отношение A d/S/ , которое легко находится из экспериментально определяемых величин Ка Ан и Вк/Ан- В качестве примера на рис. 47 представлены экспериментальные данные по разделению изотопов кремния термодиффузией моносилана в металлической колонне типа коаксиальных цилиндров. Приведенные на этой рисунке кривые получены путем обработки результатов опытов методом наименьших квадратов с использованием зависимости (IV.65). Кривая /, относящаяся к системе SiH4 — °SiH4, описывается формулой [c.177]

Разделению подвергают, как правило, сравнительно узко-кипящие (20-50°С) фракции. При термодиффузии, напр., смеси углеводородов после достижения в системе динамич. равновесия компоненты распределяются по высоте колонны след, образом вверху концентрируются алканы, в средней части-моно- и бициклоалканы, внизу-полициклоалканы. Этот способ успешно используют преим. для препаративного разделения сложных смесей близкокипящих компонентов (напр., 2,4-диметилпентана и циклогексана, т-ры кипения к-рых различаются всего на 0,24 °С) циклоалканов по числу циклов с получением концентратов моно-, бп- и циклоалканов изомеров (напр., цис- и шранс-декалинов) и т.д. Т.р. применяют также для др. целей, напр, для изотопов разделения. Невысокая производительность по сырью термодиффузионных колонн ограничивает возможности применения данного способа в пром-сти. [c.541]

Хотя явление термодиффузии в жидкостях было открыто значительно раньше, чем в газах, использование его для разделения жидких смесей долго не находило практического применения. И лишь после работ К. Клузиуса, Г. Коршинга и К. Вир-ца стало ясно, что при использовании принципа противотока жидкостная термодиффузия как метод разделения смесей обладает потенциально высокой эффективностью. Начиная с 1940 г. были предприняты исследования применимости этого метода для разделения изотопов урана в жидком гексафториде урана, в результате которых был разработан промышленный способ получения концентрата изотопа урана-235. Метод жидкостной термодиффузии оказался вполне конкурентноспособным по срав- [c.178]

Термодиффузия находит ограниченное применение в аналитической практике для разделения газообразных соединений. Эти методы применяют в основном для разделения изомерных углеводородов и изотопов. Более широко применяют термодиффузию в препаративной химии. [c.334]

В настоящее время для получения стабильных изотопов иапользуют методы дистиллядии, химического (изото цного) обмена, термодиффузии, ценгрнфугирования, массчдиффузии, газовой хроматографии, ионного обмена и др. При помощи электромагнитного разделения (масс-спектрометрии) можно получить в небольших количествах все стабильные изотопы, в том числе изотопы водорода, гелия, неона, ксенона. [c.76]

Величина термодинамического к. п. д. почти всееди япляется очень низкой. Папример, при разделении изотопов легких элементов методом термодиффузии [72]. Столь низкие значения к. п. д. Еоворят о существенной необратимости при-меняемЕлх способов очистки, даже прн ректификации, когда элементарный акт разделения в принципе обратим. [c.58]

Возможно разделение и на основе 1радие1гга температур (термодиффузия). Количество движения молекул Ми больше у тяжелых молекул. С ростом температуры разность значений Ми тяжелых и легких молекул увеличивается. Поэтому тяжелые молекулы, перемещаясь в нащ)авлении более низкой температуры, дольше сохраняют направление и скорость движения. Эта закономерность справедлива и для молекул жидкостей. Методом термодиффузии можно разделить частицы не только разной массой, но и разной формы, поэтому его используют главным образом для разделения изомеров органических соединений и изотопов. [c.262]

В тепловыделяющих элементах (твэлах) атомных реакторов используют иОз- Уран обогащается изотопом с помощью термодиффузии, центробежными и другими методами, основанными на разности атомных масс изотопов. Для разделения обычно используют газообразный гексафторид природного урана 11Гв, содержащий природную смесь изотопов (99,3%) и (0,7%). [c.193]

Полученные результаты могут быть непосредственно применены к термодиффузии водорода в разбавленных смесях его с тяжелыми газами, или к термодиффузии электронов в слабо ионизованной плазме. Но гораздо важнее то, что те же идеи могут быть распространены и на смеси с произвольным соотношением коццен-траций и молекулярных весов, вплоть до смесей изотопов. Сделать это нам поможет гидродинамическое представление диффузионных процессов, к которому мы далее и обратимся. Раньше чем это сделать, выясним связь показателя т с законом сил отталкивания между молекулами. [c.182]

Из опыта известно, что в термически неоднородной системе происходит диффузия частиц компонентов, даже если в исходном состоянии поля концентраций частиц были однородными. Это явление называется термодиффузией. Оно было открыто и достаточно подробно исследовано уже в XIX в. Примерно в тот же период было обнаружено обратное ему явление, а именно, нарушение термической однородности системы в ходе диффузии и возникновение потока тепла, сопровождающего диффузию. Оно получило название диффузионного термоэффекта или эффекта Дюфура. Термодиффузия нашла практическое применение для разделения изотопов. Перспективным считается ее использование в нефтехимии и биохимии для разделения и очистки сложных смесей органических соединений, а также при получении особо чистых веществ [71]. В работе [72] показано, что термодиффузия наблюдается лишь в неидеальных системах. На этом основано применение термодиффузионных данных для оценки степени отклонения многокомпонентных систем от идеальности, в частности, для вычисления избыточных термодинамических функций газовых смесей. С эффектом Дюфура приходится считаться при тепловых расчетах [69]. [c.293]

Ф. X. Абельсон предложил применять метод термодиффузии для разделения изотопов урана. [c.681]