Концентрирование - дейтерий
Cтраница 1
 |
Электролитический каскад с каскадом КИО. [1] |
Концентрирование дейтерия до высокой конечной концентрации в одном каскаде нецелесообразно из-за огромного содержания дейтерия в жидкости, заполняющей аппаратуру схемы, и очень большого расхода пара. Использование схемы концентрирования с каскадами ступеней изотопного обмена связано с высоким расходом пара, особенно на начальных ступенях, где концентрированию подвергаются большие жидкостные потоки. На последних стадиях концентрирования, где потоки невелики, применение каскадных схем со ступенями изотопного обмена очень удобно. Расход пара в этом случае невелик. [2]
Для концентрирования дейтерия используют различия физико-химических свойств изотопов водорода и их соединений, обусловленные разными массами ядер атомов. [3]
При электролитическом способе концентрирования дейтерия используется то обстоятельство, что окись протия разлагается электрическим током значительно быстрее ( в 5 раз), чем окись дейтерия. Вследствие этого электролит обогащается тяжелой водой, а выделяющийся на катоде водород обедняется дейтерием. Чтобы уменьшить потери дейтерия, на высших ступенях каскада электролитических ванн сжигают выделяющуюся смесь изотопов водорода и полученную воду возвращают в предыдущую ванну. [4]
В СССР вопросами концентрирования дейтерия в промышленном масштабе методом низкотемпературной ректификации начали заниматься давно. Для освоения этого метода необходимо было решить очень многие сложные технические вопросы, для чего, помимо предварительного расчетного исследования, были проведены большие лабораторные исследования, построены опытные установки, давшие возможность получить необходимые экспериментальные данные для проектирования крупных промышленных установок. [5]
 |
Электролитический каскад с каскадом КИО. [6] |
В таком каскаде достигается какая угодно высокая степень концентрирования дейтерия, если применяется достаточно большое число последовательно включенных ступеней изотопного обмена. Электролитический процесс здесь играет чисто вспомогательную роль и служит практически только для превращения фаз. Процесс концентрирования происходит в основном за счет изотопного обмена между паром и водородом. [7]
Получают тяжелокислородную воду из природной фракционной перегонкой ( одновременно с концентрированием дейтерия) или из кислорода, обогащенного тяжелыми изотопами путем термодиффузии или изотопного обмена его соединений. Определение содержания тяжелых изотопов кислорода в воде лучше всего производить масс-спектрометрически в виде СО2, кислород к-рой уравновешен с испытуемой водой путем изотопного обмена с ной, или описанными выше денсиметрич. Применяют тяжелокислородиую воду гл. Всего по водороду и кислороду вода может существовать в. [8]
Получают тяжелокислородную воду из природной фракционной перегонкой ( одновременно с концентрированием дейтерия) или из кислорода, обогащенного тяжелыми изотопами путем термодиффузии или изотопного обмена его соединений. Определение содержания тяжелых изотопов кислорода в воде лучше всего производить масс-спектрометрически в виде С02, кислород к-рой уравновешен с испытуемой водой путем изотопного обмена с ней, или описанными выше денсиметрич. Применяют тяжелокислородную воду гл. Всего по водороду и кислороду вода может существовать в 18 изотопных разновидностях. [9]
 |
Схема оптимального каскада электролизеров для производства 10 000 молей водорода ( основной продукт и тяжелой воды ( побочный продукт. [10] |
Такое низкое извлечение характерно при использовании электролиза в качестве самостоятельного метода концентрирования дейтерия. В результате количество тяжелой воды, которое можно получить только путем электролиза, невелико даже в случае большой электролизной установки. [11]
В настоящее время этот способ используется Комиссией по атомной энергии США для первоначального концентрирования дейтерия. [12]
 |
Схема материальных потоков одной ступени k электролитического. [13] |
Периодический метод электролиза удобно использовать в исследовательских работах и при выполнении отдельных задач в области концентрирования дейтерия. Исчерпывающим электролизом исходного продукта, содержащего 99 6 - 99 7 % D20, была получена 99 999 % - пая тяжелая вода. Исчерпывающий электролиз использовали также для определения очень малого содержания дейтерия в нулевой стандартной воде, практически лишенной дейтерия и с изотопным составом кислорода таким же, как в воздухе. [14]
В табл. 11.1 приведены значения а0 для четырех соединений водорода, которые производятся в больших количествах и могли бы служить сырьем для концентрирования дейтерия дистилляцией. [15]
Страницы: 1 2