Разделение изотопов легких элементов методом газовой термодиффузии

Разделение изотопов легких элементов методом газовой термодиффузии

Автор: Пьи, Пью Аунг

Шифр специальности: 05.17.01

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2011

Место защиты: Москва

Количество страниц: 124 с. 9 ил.

Артикул: 5084448

Автор: Пьи, Пью Аунг

Стоимость: 250 руб.

Разделение изотопов легких элементов методом газовой термодиффузии  Разделение изотопов легких элементов методом газовой термодиффузии 

Термодиффузия является одним из первых методов разделения изотопов. Методом термодиффузии впервые были сконцентрированы многие стабильные изотопы, такие как гелий3, углерод, неон и др. Основное развитие метод получил в годы. В последующие годы для основных коммерческих изотопов были реализованы более эффективные, производительные процессы, и количество работ в области термодиффузии резко уменьшилось. Однако в настоящее время возник ряд важных задач, для решения которых использование термодиффузии может быть экономически оправдано. Не от следов 4 Не, а также при разделении радиоактивных изотопов например, трития, 4С. Ишерес представляет также возможность использования гермодиффузии для разделения изотопов тех элементов, которые имеют газообразные соединения только при сравнительно высокой температуре, при которой не могут быть применены универсальные газовые центрифуги. Для теоретического расчета этих параметров в соответствии с достаточно детально разработанной теорией термодиффузии требуется значительное число характеристик газа в широком температурном интервале от температуры холодной стенки колонны до температуры горячей стенки, которая может достигать нескольких сотен градусов Цельсия.


Возникающий при разделении компонентов градиент концентрации в свою очередь вызывает обычную концентрационную диффузию, стремящуюся устранить неоднородность сос тава смеси. Если на систему действует постоянный градиент температуры, в ней с течением времени наступает стационарное концентрационное состояние, в котором эффекты разделения и перемешивания компонентов смеси взаимно уравновешиваются 1. Это явление было впервые экспериментально открыто в г. Людвигом, который в одном колене образной трубки, заполненной 8, ным раствором сульфата натрия, поддерживал температуру тающего льда, а в другом кипящей воды. В холодном колене через два дня выпали кристаллы соли. Спустя года этот феномен в установках более совершенного гипа изучал Соре на растворах , , i, 3. Одна из установок была аналогична примененной Людвигом, а другая состояла из вертикальных трубок длиной около и диаметром 2 см, верхняя часть которых нагревалась горячей, а нижняя охлаждалась проточной водой. Во всех опытах концентрация растворенной соли увеличивалась в охлажденной области. Это явление в жидких смесях впоследствии было названо эффектом Соре. В газах эффект термодиффузии был теоретически обнаружен Энскогом, независимо от него Чепменом и подтвержден экспериментально Чепменом и Дутсоном на смесях ЬЬ СОз и Ь в опытах на двухбаллошюм установке. В этой работе впервые был введен термин термодиффузия. Дальнейшие исследования термодиффузии в газах, в которых изучалось влияние концентрации компонентов, температуры и давления на степень разделения бинарных газовых смесей, проводились с целью накопления экспериментального материала для проверки различных моделей потенциалов взаимодействия. Подобные исследования с газами и жидкостями имеют большое значение для познания законов межмолекулярных взаимодействий. Строгая кинетическая теория объясняет макроскопически наблюдаемые явления в газовой системе, которая находится в состоянии, близком к тепловому равновесию, на основе свойств отдельных молекул. В рамках этой теории определены уравнения переноса таких субстанций газовой среды, как плотность и концентрации компонентов в случае смеси, средняя скорость и температура, а также выражения для диффузионных потоков частиц или массы, тензора давлений и вектора теплового потока, возникающих соответственно под действием фадиентов перечисленных субстанций. Кроме того, строгая кинетическая теория позволила получить явные выражения для расчета свойств переноса индивидуальных газов и газовых смесей с помощью известных моделей взаимодействия молекул. Свойства переноса являются фундаментальными характеристиками веществ. С другой стороны, расчетные формулы для коэффициентов переноса позволяют с определенной степенью точности извлекать и уточнять информацию о реальных законах межмолекулярного взаимодействия на основе прецизионных экспериментальных данных о характеристиках переноса, что представляет собой одну из основных задач кинетической теории. Несмотря на ряд допущений, лежащих в ее основе, строгая кинетическая теория является наиболее математически обоснованной и последовательной из всех существующих теорий коэффициентов переноса. Т 0 К. Для расчета фактора термодиффузии аг произвольной бинарной смеси при заданной температуре Т с концентрацией компонентов соответственно X и х. На основании положений строгой молекулярной теории выведено несколько формул для вычисления термодиффузионного фактора бинарной газовой смеси. Основная зависимость а, от температуры сосредоточена в множителе 6С,2 5, а зависимость от концентрации, являющаяся довольно слабой, определяется главным образом вторым множителем формулы. Соотношения ЧепменаКаулинга для фактора термодиффузии были преобразованы Г. Кихарой 4 путем уточнения параметра б в выражении 1. В классической молекулярнокинетической теории газов коэффициенты взаимной диффузии бинарной смеси определяются величинами средних длин свободного пробега компонентов. Для термодиффузионного фактора бинарной смеси с помощью понятия модифицированной максвелловской средней длины свободного пробега молекул М. Л . Весьма важным результатом теории, развитой М. Ларанжейрой, является обоснование с помощью формулы 1. Пу тг У СТ.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.201, запросов: 242