Как разделяют изотопы

Как будет видно из дальнейшего, для ряда замедлителей при правильном соотношении масс замедлителя и урана и их взаимном расположении возможно построить атомные котлы, не разделяя изотопов урана, а исходя из той их естественной смеси, которая дается природой. [c.399]

Методы И. р. имеют особенности, определяющие области их наиболее эфф. применения. При И. р. лёгких элементов с Л 40 экономически более выгодны и эфф. дистилляция, изотопный обмен и электролиз. Для разделения изотопов тяжёлых элементов применяются диффузионный метод, центрифугирование и эл.-магнитное разделение. Однако газовая диффузия и центрифугирование могут быть использованы, если имеются газообразные соединения элементов. Поскольку таких соединений мало, реальные возможности этих методов пока ограничены. Термо диффузия позволяет разделять изотопы как в газообразном, так и в жидком состоянии, но при разделении изотопов в жидкой фазе а мало. Эл.-магн. метод обладает большим а, но имеет малую производительность, поэтому применяется гл. обр. при огранич. масштабах произ-ва изотопов. [c.214]

В 1896 г. английский физик Рэлей показал, что ...смесь двух газов различных атомных весов может быть частично разделена, если заставить смесь продиффундировать через пористую перегородку в вакуум . В методе газовой диффузии, примененном для разделения изотопов урана, используются различие в скоростях теплового движения тяжелых и легких молекул и закономерности молекулярного течения газа через тонкие пористые перегородки, в которых размер пор или капиллярных каналов меньше, чем средняя длина свободного пробега молекул. Попадая в эти поры, молекулы гексафторида и между собой почти не сталкиваются, а проходят через перегородку, взаимодействуя только со стенками капиллярного канала, при этом какая-то часть молекул не пройдет, а, отразившись от стенки, вернется в исходный объем. [c.259]

Когда же, наконец, все эти трудности счастливо преодолены и нами получены новые изотопы, нас ждет еще сизифов труд по их разделению. Как мы помним, часто здесь идет речь о таких малых количествах изотопов, что они не могут быть даже взвешены. О других трудностях, на каждом шагу подстерегающих исследователя, мы расскажем в следующем разделе. [c.128]

В разделах 2, 4 и 18 гл. V были введены и обсуждались два различных коэфициента использования тепловых нейтронов. Коэфициент использования / вводился при обсуждении гомогенных тепловых реакторов и был определен как доля тепловых нейтронов, поглощаемая делящимся изотопом. Эта величина входит в выражение fe = p/v), где -/ — число нейтронов, освобождающихся в акте деления. Однако в гетерогенных реакторах целесообразно выражать коэфициент размножения как [c.280]

Как было указано в разделе 2, маловероятно, что уран, обогащенный ИЗОТОПОМ будет применяться для промышленных целей. Указывалось, что плутониевый процесс имеет лучшие перспективы как экономически более выгодный источник ядерного топлива. [c.324]

Рассказывая о получении элемента № 92, мы умышленно опустили одну важную стадию. Как известно, не всякий уран способен поддерживать цепную ядерную реакцию. Уран-238, на долю которого в природной смеси изотопов приходится 99,28%, на это не способен. Из-за того и превращают в плутоний уран-238, а природную смесь изотопов урана стремятся либо разделить, либо обогатить изотопом урап-235, способным длиться тепловыми нейтронами. [c.92]

Радиоактивные изотопы нашли применение для решения некоторых вспомогательных задач, таких, как бесконтактное определение уровня жидкостей в закрытых сосудах, границы раздела двух сред различной плотности (газ — жидкость, жидкость — жидкость, жидкость — твердое тело), среднего уровня кипящих или бурлящих жидкостей, измерение плотности жидкостей, давления газов и водяных паров, составление многокомпонентных жидких смесей и т. д. Применение радиоактивных веществ позволяет сократить время контроля, автоматизировать работу ряда агрегатов, исключить необходимость использования контактных датчиков. [c.173]

Распределение концентрации в сварном соединении медь— УДП никеля —медь приведено на рис. 3.18. Представлено распределение диффузионной активности как в самом промежуточном слое, так и в соединяемых медных пластинах. Видно, что изотоп никеля, находящийся на контактной поверхности 7, во время сварки диффундирует через всю толщину промежуточного слоя. Это согласуется с особенностями диффузии в УДП, где малые концентрации диффундирующих веществ проникают на значительную глубину вдоль поверхностей раздела (соответствующие кривые диффузионного распределения характеризуются вытянутыми хвостами , которые наблюдаются и в рассматриваемой сварной зоне). [c.95]

Для того чтобы упростить изучение ксеноновых колебаний разложением по пространственным гармоникам, сделаем ряд допущений, не искажающих физическую сущность задачи. Во-первых, как уже упоминалось в начале раздела, будем считать, что образование ксенона-135 связано лишь с Р-распадом изотопа иод-135, причем скорость накопления последнего определяется ско- [c.437]

Для изучения структуры двуокиси урана широко используется оптическая и электронная микроскопия. Эти методы применяются для исследований как исходных порошков, так и спеченных изделий. Техника работ, оборудование и приборы подобны тем, которые известны и широко применяются для исследования порошков, металлокерамических и керамических тел, а также металлов и сплавов, содержащих радиоактивные изотопы или прошедших облучение в реакторе. В специальной технической литературе подробно описаны общие приемы работы, ее аппаратурное оформление, и поэтому нецелесообразно излагать их в этом разделе. Ниже будет обращено внимание лишь на особенности, характерные для микроскопии двуокиси урана. [c.88]

Лазеры широко используются в химической спектроскопии, где их роль сводится не только к стимулированию химических реакций, но и к определению характера их протекания. Импульсные лазеры применяются для фотолиза веществ, в котором участвуют микросекупдные и наносекундпые импульсы. Однако использование пикосекундных импульсов позволяет повысить разрешение системы на трн-четыре порядка и открывает новые возможности для исследования фотофизических процессов. Большая мощность излучения лазера может быть вложена в малый объем твердого тела, жидкой или газовой среды, вызывая эффект пиролиза. Это может быть использовано в области микроскопических исследований, а также для ускорения специфических реакций и других целей. При определенных условиях лазеры могут служить для возбуждения определенной степени свободы в потенциально реактивных молекулах, приводя их таким образом к селективно возбужденной химической реакции. Этот метод может быть использован для исследований реакций при воздействии на них тепловым источником. Новым применением лазеров в химии является фотохимическое разделение изотопов, при котором используются такие положительные моменты, как высокая интенсивность, узкая полоса излучения и возможность настройки лазера на определенную длину волны. Облучая систему атомов или молекул, среди которых имеются изотопные элементы с несколько смещенной линией поглощения, можно возбудить их селективно и известным способом отделить от общей системы. Таким образом удалось разделить изотопы водорода (дейтерия), бора, азота, кальция, титана, брома, бария, урана и т. д. [238]. [c.222]

Есть еще одна область, в которой масс-спектрометрические измерения оказались практически вне конкуренции. Речь идет об исследованиях в ядерной физике, относящихся к измерениям точных значений масс, дефектов, масс и распространенности изотопов элементов. Прошло уже более 40 лет после того, как английскому физику Астону [1] с помощью созданного им масс-спектрометра удалось впервые полностью разделить изотопы неона °Ne и Ne и тем самым доказать предположение Томсона и Содди о существовании изотопов. [c.193]

Лазерные методы разделения изотопов основаны на совершенно иных принципах, на нспользовании небольших различий в спектрах молекул, содержащих разные изотопы. О Подбирая частоту лазерного излучения, можно возбуждать только одии тип молекул. Молекулы с другим изотопом останутся в нижнем состоянии. После этого светом других частот вызывают диссоциацию или ионизацию возбужденных молекул и тем самым отделение изотопов. В первых опытах были разделены изотопы азота и Ы . Как известно, изотопы азота часто используются в качестве меченых атомов для изучения многих химических и особенно биологических процессов. [c.111]

Концентрация и распределение в эмалях ЭВ-55А, ЭВК-13, ЭВК-103 согласуются с данными испытаний жаростойкости никелевых сплавов, защищенных указанными покрытиями. Для стеклокристаллических эмалей ЭВК-13 и ЭВК-103 отмечена максимальная концентрация на поверхности (0.8 вес.%), тогда как для менее жаростойкой эмали Э В-55 А концентрация изотопа в поверхностном слое достигала 3.6 вес.%. Одной из причин этих различий является, вероятно, наличие в ЭВ-55А мельничной добавки из СгаОд (30 вес.%). Кислород может диффундировать по границам раздела стекловидной матрицы с кристалликами Ст Од. [c.176]

МЕТАЛЛОФИЗИКА — раздел физики, в котором изучаются структура и свойства металлов МЕТОД [аналогии состоит в изучении какого-либо процесса путем замены его процессом, описываемым таким же дифференциальным уравнением, как и изучаемый процесс векторных диаграмм служит для сложения нескольких гармонических колебаний путем представления их посредством векторов встречных пучков используется для увеличения доли энергии, используемой ускоренными частицами для различных ядерных реакций Дебая — Шеррера применяется при исследовании структуры монохроматических рентгеновских излучений затемненного поля служит для наблюдения частиц, когда направление наблюдения перпендикулярно к направлению освещения Лагранжа в гидродинамике состоит в том, что движение жидкости задается путем указания зависимости от времени координат всех ее частиц ин1 ерференционного контраста служит для получения изображений микроскопических объектов путем интерференции световых воли, прошедших и не прошедших через объект меченых атомов состоит в замене атомов исследуемого вещества, участвующего в каком-либо процессе, их радиоактивными изотопами моделирования — метод исследования сложных объектов, явлений или процессов на их моделях или на реальных установках с применением методов подобия теории при постановке и обработке эксперимента статистический служит для изучения свойств макроскопических систем на основе анализа, с помощью математической статистики, закономерностей теплового движения огромного числа микрочастиц, образующих эти системы совнадений в ядерной физике состоит в выделении определенной группы одновременно происходящих событий термодинамический служит для изучения свойств системы взаимодействующих тел путем анализа условий и количественных соотношений происходящих в системе превращений энергии Эйлера в гидродинамике заключаегся в задании поля скоростей жидкости для кинематического описания г чения жидкости] [c.248]

Выделение тепловой энергии в ядерном реакторе происходит в результате деления ядер изотопов урана или плутония и поэтому Momef быть выражено количественно как масса ядер, подвергшихся делению, отнесенная к единице массы топлива а, т. е. в виде [а]=кг/т или [а]=г/кг. Величина а также обозначает количество накопленных в твэлах продуктов деления и продуктов их радиоактивного распада . Продукты деления иногда называют осколками разделившихся нуклидов . Величина а выражает также глубину выгорания ядерного топлива (в долях или процентах) по отношению к первоначальному его количеству, включая как первичные, так и вторичные делящиеся нуклиды. Таким образом, удельная энерговыработка и глубина выгорания [c.96]

В обычном электромагнитном методе разделение достигается благодаря тому, что ускоренные до одинаковой энергии ионы движутся поперек постоянного магнитного поля по окружностям, радиус которых зависит от массы иона. Следовательно, смесь ионов, вышедших из источника, разделяется в таком электромагнитном сепараторе на пучки, каждый из которых содержит ионы только одной массы. Наибольшее расхождение между разделительными пучками достигается после того, как ионы пройдут путь, равный половине окружности. Если в соответствующих этому условию местах установить коллекторы ионов, то в идеальном случае можно собрать полностью разделенные изотопы урана. В реальных условиях имеют место процессы, приводящие к тому, что в коллектор, предназначенный для извлечения какого-нибудь одного изотопа, частично попадают и другие. Поэтому на практике элек-202 [c.202]

Как мы видим, при образовании радиоактивных изотопов происходят целые комплексы очень интересных химических реакций, которые гдагут быть сравнительно легко исследованы с помош,ью тех же изотопов. Участвующие в таких реакциях радиоактивные атомы были названы в лабораторном обиходе горячими . Отсюда и весь этот новый раздел химии получил название химии горячих атомов. [c.216]

Атомы урана-235 и урана-238 так же мало отличаются друг от друга, как братья-бяизнсцы. Единственно, что может помочь нам их разделить,— это крохотное различие в массе и в тех немногих свойствах, которые зависят от массы. Различие в свойствах изотопов так мало, что разделение этих неразлучных в природе близнецов представляет большие трудности. [c.79]

Число нуклонов в ядре определяется целым массовым числом Л. Как видно из фиг. 1, известно около 275 сортов устойчивых ядер. За исключением А = 5,8, 43 и 61, все значения Л от 1 до 209 представлены известными устойчивыми ядрами, существующими в природе. Ядра с одинаковыми 2, но разными А, называются изотопами. Поскольку изотопы являются разными сортами одного и того же элемента, они обладают одинаковьши химическими свойствами и, следовательно, не могут быть разделены химическими методами. Примерное содержание различных изотопов в данном элементе может быть определено либо из сверхтонкой структуры полосатых спектров, либо при помсшщ масс-спектрографа. Последний дает также точный метод определения относительной массы, т. е. атомного веса, отдельных изотопов многих элементов. [c.6]

Как видно из диаграммы Сегре (фиг. 6), относительная распространенность дейтерия (Н ) в водороде составляет всего 0,02%. Однако вследствие большой относительной разности весов эти изотопы могут быть сравнительно легко разделены в больших количествах. Первые порции дейтерия были получены в качестве побочного продукта при электролизе. Между газом, выделяющимся на катоде, и водородом, остающимся в растворе, может быть получен коэфициент разделения от 10 до 20. Вследствие большого эффекта, достигаемого в одной установке, однократные методы более удобны, чем каскадные. Большие концентрации изотопов водорода, углерода и серы могут быть получены в обменных химических реакциях. Могут применяться также термодиффузия, центрифугирование и электромагнитные методы разделения. Несмотря на то, что все эти методы требуют больших установок и значитель- [c.270]

Применяемые в радиохимии методы позволяют не только обнаруживать микроколичества вещества, но и различать отдельные радиоактивные изотопы. Так как химические свойства изотопов очень близки, то в обычной химии изотопный состав не играет роли. Для радиохимии изотопия имеет фундаментальное значение. Во-первых, методы разделения должны меняться в зависимости от периодов полураспада исследуемых изотопов и их радиоактивных материнских и дочерних ядер, ярким примером чего могут служить изотопы элемента 91 протактиний и иХг- Протактиний (период полураспада 34 300. дет) выделяется в количестве нескольких миллиграммов из нескольких тонн руды в результате длительного процесса. иХг (период полураспада 1,14 мин.) выделяется с помощью быстрого адсорбционного метода из чистого раствора иХх. Во-вторых, методы обнаружения зависят от природы излучения. В-третьих, радиохимия стремится получить вещества чистые не только химически, но чистые также в отношении их излучений и вообще ядерных свойств. Хотя смесь изотопов и нельзя разделить химически, появление ненужных изотопов часто можно предотвратить. [c.6]

У. Корлисс и Д. Харви, авторы книги Источники энергии на радиоактивных изотопах (на русском языке эта книга вышла в 1967 году), пишут Как показывают новейшие исследования, "Ро может быть использован в пилотируемых космических кораблях . В качестве еще одного досто ства полония-210 они упоминают доступность этого изотопа. В той же книге говорится, что висмут и получаемый из него полоний легко разделяются методом ионного обмена. Так что космическая служба полония, видимо, только начинается. [c.13]

От применения метода радиоактивных изотопов нам пришлось также отказаться, так как он не дает возможности определять площадь касания при движении. В лаборатории трения и фрикционных материалов Академии Наук СССР был разработан новый оптический метод определения площади контакта, посредством прозрачных моделей [27 ]. Этот метод основан на отражении и рассеивании лучей света при прохождении из одной прозрачной среды в другую с отличным коэффициентом преломления. Луч света проходит через поверхность раздела без отклонения только при строго перпендикулярном падении на поверхность. Благодаря этому шероховатые поверхности рассеивают свет и его яркость уменьшается. При прохождении света через две поверхности прозрачных тел степень рассеивания становится еще большей. В местах контактов двух поверхностей воздушная прослойка исчезает и луч непосредственно переходит из одного тела в другоё. Явления интерференции и дифракции не мешают визуальному наблюдению, так как пятна контакта достаточно велики по сравнению с длиной волны. Они также не отражаются на силе света, регистрируемом фотоэлементом. Указанное выше явление может быть использовано для определения фактических площадей двух сжатых неподвижных или скользящих друг по другу прозрачных тел. Мы предполагаем, что оптическая площадь касания совпадает с площадью, передающей механическое давление. На точность указанного метода может влиять явление проскакивания света в узком зазоре (где нет контактов), захода его в другую среду без преломления (Мандельштамм, Зелени, Квинке). [c.188]

Достоинства молекулярно-кинотич. методов 1) возможность экономичного Р. и. в промышленных мае- штабах 2) почти полное отсутствие безвозвратных потерь вещества 3) практически полное использование вещества в единичном цикле разделения. Недостатки этих методов 1) в большинстве случаев Р. и. должно производиться в газовой фазе, тогда как не все элементы образуют достаточно устойчивые газообразные соединения 2) разделению должно подвергаться зна- чит. количество смеси . 3) установки для Р. и. либо пе универсальны, либо обладают ограниченной универсальностью 4) разделит, каскады и колонны должны содержать значит, количества концентрируемых изотопов. [c.318]

Для всех других молекул, помимо симметричных линейных молекул типа ХУа, при наличии двух или нескольких различных междуатомных расстояний их, разумеется, нельзя определить только из одного момента инерции.В этих случаях недостающее уравнение (или уравнения) можно получить, изучая спектры изотопных молекул. При этом можно сделать единственное предположение, что для изотопных молекул остается неизменной потенциальна функция, и следовательно, и междуатомные расстояния. Это предположение оправдалось в большом числе случаев при изучении явления изотопии для колебаний многоатомных молекул (см. гл. II, раздел 6) и особенно при изучении явления изотопии для вращения и колебания двухатомных молекул. Ва всех изотопных двухатомных молекулах, за исключением двухатомных молекул с низкими возбужденными электронными уровнями (для которых теоретически следует ожидать небольшую разницу порядка 0,001 10" см в междуатомных расстояниях), междуатомные расстояния, как и следует ожидать ), равньг в пре делах ошибок измерений ( 0,0002- 10 см). Так как рассматриваемые здесь-линейные многоатомные молекулы не имеют низких электронных уровней, то-можно с уверенностью считать, что междуатомные расстояния изотопных молекул являются одинаковыми с точностью, значительно большей, чем 0,001 Ю см. Следует иметь в виду, что такого точного совпадения можн ожидать только для равновесных расстояний г для средних (эффективных) междуатомных расстояний Го в нижнем колебательном уровне столь точного совпадения не будет, так как различные изотопные молекулы имеют различные амплитуды нулевого колебания. Однако даже и расстояния Гд будут равны с точностью, большей чем 0,002-10 см ). [c.425]

В предыдущих разделах отмечался ряд случаев, в которых для расчета резонансного поглощения необходимо использовать численные методы. К таким случаям относятся г рекрывание резонансов либо в результате доплеровского уширения (с Д О), либо из-за случайного близкого совпадения энергий резонансов различных изотопов (см. разд. 8.1.5), а также случай, когда при изучении резонансного поглощения в гетерогенных системах используются точные вероятности столкновений. Во всех этих ситуациях можно применять один и тот же общий метод при условии, что вероятности столкновений можно рассматривать как известные. На практике это означает, что они рассчитываются с использованием приближения плоского источника. Такой общий метод описывается ниже [103]. При наличии программ расчета на ЭВМ этот метод можно использовать даже в тех случаях, когда применимы и более простые приближения. [c.357]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...