Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Центрифужное разделение изотопов

Это материал из гида Излучение и материя, приуроченного к 75-летию атомной промышленности. Партнер гида Росатом.Разделение изотопов процесс, во время которого из смеси различных изотопов одного химического элемента выделяются отдельные изотопы. Трудности при их разделении связаны с тем, что изотопы одного элемента химически почти не отличаются друг от друга. Однако изотопы пусть и незначительно, но отличаются друг от друга по массе, и эта особенность используются в различных методах разделения изотопов.Три основных метода газодиффузионный, метод электромагнитного разделения (масс-спектрографический) и метод газового центрифугирования. В последнем случае в создающемся на ультрацентрифуге1 гравитационном поле молекулы с различной массой по-разному распределяются относительно центра и периферии прибора.Идея использования силовых полей, гравитационных или центробежных, для разделения компонентов смеси появилась еще в конце XIX века. В 1919 году британские физики Фрэнсис Астон и Фредерик Линдеман предложили применить центрифугу для разделения изотопов. Эту идею подхватили ученые из СССР, Германии и США, где в 1930-х годах были получены первые экспериментальные результаты разделения изотопов хлора с помощью центробежного метода. Чуть позже предприняли попытки использовать центрифугу для разделения изотопов урана, однако в промышленных масштабах эту технологию стали применять только начиная с 1960-х годов.Метод газового центрифугирования основан на том, что во время пропускания газообразной смеси изотопов через высокоскоростные центрифуги центробежная сила по-разному действует на легкие и тяжелые частицы и создает области с повышенным и пониженным содержанием тяжелого изотопа. Центрифуга хорошо справляется с разделением изотопов как легких, так и тяжелых элементов, поскольку коэффициент разделения в данном случае зависит от абсолютной разницы в массе, а не от отношения масс. Как правило, вращающиеся роторы центрифуги достигают линейной скорости в 250350 м/с и порядка 600 м/с в более усовершенствованных моделях. Чтобы привести к практически полному разделению изотопов, операция центрифугирования должна быть повторена многократно.Сегодня газовое центрифугирование основной промышленный метод разделения изотопов, в частности, в технологии обогащения урана его более легким изотопом ураном-235, применяющимся для работы атомных реакторов и производства ядерного оружия.Дополнительные материалыЖданов В.М. Тайны разделения изотопов. М.: НИЯУ МИФИ, 2011.Власов А.А., Козлова Е.И., Колесников Ю.А. Газовые центрифуги в обогащении урана. 5-я Всероссийская (Международная) научная конференция Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул, Звенигород, 02-06 октября 2000, с. 1824.
Источник: postnauka.ru
К списку статей
Опубликовано: 24.12.2020 10:19:43
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Общее

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, umnikizdes.ru