Расчет разделения газов

В практике разделения изотопов из-за наиболее простой возможности создания в колонне противотока фаз как правило используются системы газ-жидкость. В то же время константы равновесия реакций ХИО часто бывают известны лишь для гомогенных реакций (в основном для газовых реакций). Так, например, для реакций ХИО в системах газ-жидкость при расчёте коэффициента разделения гж из значения, полученного для газовой реакции а , необходимо учитывать коэффициент разделения при фазовом равновесии жидкость-пар скф для вещества, находящегося в жидком состоянии. Если таковым является вещество, в котором концентрируется изотоп, то связь между коэффициентами разделения будет такой [c.245]

Разделение изотопов в разряде постоянного тока (эксперимент). История наблюдения эффекта. В упоминавшейся работе [1] в тлеющем разряде постоянного тока было обнаружено разделение изотопов водорода, а попытка зарегистрировать разделение изотопов ксенона оказалась неудачной. Причиной неудачи была скорее всего недостаточная чувствительность методики, применявшейся для диагностики изменения изотопного состава. Авторы определяли удельный вес по теплопроводности газа в пробах. Масс-спектрометрический метод анализа не применялся. Эффект разделения изотопов водорода был объяснён преобладанием в разряде молекулярных ионов дейтерия. Это качественное объяснение эффекта подтверждено расчётом в последующей подробной работе, посвящённой уже только изотопам водорода [16]. Вопрос о наличии в разрядах постоянного тока разделительного эффекта, непосредственно связанного с различием масс частиц, в течение длительного времени оставался невыясненным. [c.345]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия Ь/Н2 1 значительно больше продолжительности вращения плазмы Тр, вследствие чего продольный эффект разделения не успевает устанавливаться в течение промежутка времени Тр. Согласно расчётам, выполненным с учётом характерных значений параметров импульсной плазменной центрифуги [11, 17], было установлено, что постоянная времени процесса установления продольного разделения (г 8 10 с) значительно превышает длительность промежутка времени от начала импульса тока до момента отбора газа 1 2- 10 с), что объясняет нестационарные эффекты осевого перераспределения концентрации, исследованные экспериментально в [11, 18]. Таким образом, создание циркуляционной плазменной центрифуги, в которой первичный эффект переводится в продольный и имеется возможность осуществления эффективного отбора целевого изотопа, как это делается в случае механической центрифуги, в обычно исследуемых импульсных режимах, по-видимому, трудно осуществить на практике. Однако высокие коэффициенты разделения, достигнутые в ряде экспериментов с импульсными разрядами, позволяли надеяться на перспективы использования стационарно вращающейся плазмы. [c.330]

Разработанные численные методики позволили провести исследования целого ряда важных для практики задач, связанных с влиянием натечки постороннего газа в ротор центрифуги. Впервые численное исследование по влиянию натечки воздуха на разделение изотопов урана в ГЦ выполнил Т. Kai 19]. Он же первым выполнил расчёты по разделению многокомпонентной изотопной смеси в одиночной ГЦ на примере разделения трёхкомпонентной смеси изотопов урана [11]. Вычислительные эксперименты по исследованию разделения многокомпонентных смесей неурановых изотопов в газовой центрифуге впервые были проведены в работах [20, 21]. [c.199]

Одним из вероятных механизмов разделения изотопов авторы работы [4] посчитали термодиффузию. Имелось в виду, что радиальный термодиффузионный эффект в нейтралах е = A x/2p,)RT n Ta2/Ta ), обусловленный разницей температур у стенки Та и на оси разряда Т 2, переводится в продольный и умножается за счёт внутренней циркуляции газа в разряде (циркуляция газа возникает вследствие радиальной неоднородности силы Fz). Величина Rt характеризует жёсткость молекул. Расчёты показывали, что в условиях данных экспериментов при начальном давлении р > 5,0 10 Тор вклад термодиффузии в разделительный эффект является определяющим. Авторы не исключали возможности существования бародиффузионного эффекта при р < 5,0 10 Тор. Эта область давлений в работе не была детально исследована. Следует заметить, что выяснение механизма разделения изотопов [c.340]