Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Изотопы: свойства, получение, применение Том 1 - Баранов В.Ю.

Баранов В.Ю. Изотопы: свойства, получение, применение Том 1 — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 600 c.
ISBN 5-9221-0522-1
Скачать (прямая ссылка): izotopisvoystvapolucheniyaprimenenie2005.djvu
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 291 >> Следующая


Характеристики использованных исходных мишеней были неодинаковы, поскольку вырабатывались исходя из возможностей доступных для облучения хрома реакторов (см. табл. 5.8.5). Полученные источники имели различную геометрию и активность.

Таблица 5.8.5. Сравнительные характеристики источников нейтрино, изготовленных из

обогащённого 50Cr

Научный проект Масса хромовой мишени [кг] Обогащение по хрому-50 [%] Количество хрома-50 (на 100%) [кг] Реактор Активность источника PBq
SAGE 0,513 92 0,47 БН-350 18,8
GALLEX 36 38,6 13,9 Siloe 62

Калибровочные эксперименты, выполненные в проектах SAGE и GALLEX, доказали эффективность использования искусственных источников нейтрино на основе хрома-51. Сейчас потребность в изотопе 50Cr имеется и в ряде других физических проектов.

Накопленный опыт получения источников требует в настоящее время оптимального сочетания возможностей реактора и характеристик облучаемой хромовой мишени. Основным параметром является количество содержащегося в мишени изотопа 50Cr, которое может быть обеспечено при различных содержании 50Cr и массе мишени. От сочетания «масса-обогащение» зависит большая часть физических и технических параметров получаемого источника
5.8. Некоторые аспекты центробежной технологии разделения стабильных изотопов 221

нейтрино, а также его стоимость. Так, например, объём облучаемого хрома лимитирован геометрией активной зоны используемого реактора, где достигается требуемый поток нейтронов.

Чтобы получить обогащённый хром-50, необходимо:

1) произвести летучее химическое соединение хрома — хромилфторид

нужнии липцеп 1 рации лєілую фракцию VjI W21'2,

3) гидролизовать обогащённый продукт 50CrO2F2 и получить окись

На всех стадиях работы следует обеспечить должную чистоту, чтобы конечный металл обладал приемлемым составом химических примесей, определяющим уровень радионуклидного загрязнения источника нейтрино 51Cr.

Влияние обогащения на характеристики мишени из обогащённого 50Cr иллюстрируется рассмотрением задачи получения мишени, содержащей 1 кг 50Cr в пересчёте на его 100% содержание.

На рис. 5.8.6 представлены массы промежуточных продуктов: хромил-фторида (50CrO2F2) и окиси хрома (50CrO3), необходимых для получения заданной массы металла с различным обогащением по 50Cr. Потери при переводе хромилфторида в окись приняты равными 5%, а при электролизе окиси в металл — 10%. Таким образом, при получении продукта для коллабо-рации GALLEX, 1 кг 50Cr содержался в 2,6 кг металла с 38% обогащением, а на его получение потребовалось наработать 7,5 кг обогащённого по 50Cr хромилфторида.

За стандартную радионуклидную чистоту 51Cr логично принять уровень, определявшийся химическими загрязнениями в обогащённом 50Cr для коллаборации GALLEX. Возрастание массы облучаемого материала (при

16

4

О

О

20 30 40 50 60 70 80 90

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Обогащение по хрому-50» %

Обогащение по хрому-50» %

Рис. 5.8.6. Соотношение масс хромил-фторида, окиси хрома и металла в зависимости от обогащения. Сплошная жирная линия — 50CrO2F2, пунктирная — 50CrO3, сплошная тонкая линия — 50Cr

Рис. 5.8.7. Изменение относительной активности примесей в источнике в зависимости от обогащения по изотопу 50Cr

неизменных показателях химической чистоты в [г/г]) влияет на качество будущего источника, а именно приводит к росту суммарного содержания радиоактивных примесей. На рис. 5.8.7 представлено относительное изменение
222

Гл. 5. Молекулярно-кинетические методы

примесной активности источника в возможном диапазоне концентрации 50Cr (при неизменном количестве изотопа). За единицу принята активность от химических примесей при 38% обогащении 50Cr.

Другим лимитирующим условием для обогащённого 50Cr является содержание изотопа Cr, обладающего большим сечением захвата нейтронов. В рамках проекта GALLEX его содержание ограничивалось 2% (в природном материале — 9,5%), а реально было обеспечено содержание 0,7% [24]. Уменьшение концентрации 50Cr (при заданном количестве 50Cr в пересчёте на 100%-концентрацию) снижает затраты по обогащению, но при этом сопровождается возрастанием содержания мешающего 53Cr, что сказывается на качестве будущего источника. В продукте с концентрацией 50Cr около 20%, может оказаться втрое больше 53Cr (до 1,9%), чем в материале с 38% обогащением. Уменьшение концентрации 50Cr увеличивает массу хромилфто-рида, которую следует перерабатывать в окись хрома, и затем в металл, что снижает экономию, достигнутую на стадии изотопного разделения.

5.8.4. Каскад центрифуг как производственная система. Возможности современных газовых центрифуг, как в части диапазона разделяемых молекулярных масс, так и в части использования неинертных химических соединений, весьма широки [25]. Разделительные каскады в полной мере соответствуют возможностям центрифуг для разделения стабильных изотопов. Опыт создания, запуска и эксплуатации центробежных установок позволяет отметить следующие основные моменты.

Разделительные ступени каскадов снабжаются необходимыми регулировочными органами (регуляторами потоков и давлений, критическими шайбами, ламинарными сопротивлениями), позволяющими выполнить условия каскадирования с достижением максимальной разделительной способности ступеней. Возможность перестраивать конфигурацию каскадов (их длину и ширину ступеней) и варьировать место подачи потока питания позволяют реализовать наиболее производительные режимы разделения. Конденсационно-испарительные установки (КИУ) обеспечивают возможность отбора необходимой фракции с требуемыми потоками. Отборы могут поступать в различные ёмкости, для чего в КИУ имеется значительная степень свободы движения потоков газа по необходимым направлениям.
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 291 >> Следующая