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 .. 247 248 249 250 251 252 < 253 > 254 255 256 257 258 259 .. 291 >> Следующая


535

используется ранее полученная моноизотопная окись углерода 12C16O:

Fe2(C2O4)3 + ЗН2 -> 2Fe + ЗС02 + ЗС03Н20, (9.3.3)

Fe + 5С0 —>> Fe(CO)5. (9.3.4)

Технология разложения и синтеза постоянно совершенствовалась, что позволило достичь выхода реакции по 55Fe около 84%.

Изотопная концентрация 55Fe в исходном сырьё составляет 0,5-3,0%.

Синтезированный пентакарбонил железа Fe(CO)5 поступает на испарение для обеспечения потока питания центрифужного каскада. Так как изотоп 55Fe не является крайним, процесс обогащения проводится в несколько этапов, то есть поток лёгкой или тяжёлой фракции, сконденсированный на предыдущем этапе обогащения, служит исходным продуктом для обогащения на последующем этапе (на принципиальной схеме процесса это показано пунктирными линиями). Целью первого этапа проведения процесса является снижение концентрации изотопа 56Fe. На втором и последующих этапах осуществляется концентрирование в потоке тяжёлой фракции каскада Fe(CO)5, обогащённого изотопом 55Fe до 20-40%.

При этом из множества возможных схем осуществления многоэтапного процесса необходимо выбрать такие, которые будут удовлетворять требованиям минимизации потерь изотопа 55Fe в процессе центрифужного разделения:

— из-за коррозионных потерь в каскаде и коммуникациях;

— из-за радиолиза (разложения вещества под воздействием 7-излучения) и радиационно-химической полимеризации продуктов разложения;

— из-за конденсации в нетоварных потоках.

Значительное снижение коррозионных потерь достигнуто за счёт использования центрифужного оборудования специальной конструкции, позволяющей поддерживать температуру рабочего газа ниже температуры термического разложения пентакарбонила железа Fe(CO)5.

Для снижения потерь целевого изотопа из-за радиолиза и радиационнохимической полимеризации продуктов разложения в ИАЭ им. И. В. Курчатова и ПО «Электрохимический завод» был проведён ряд исследований. В ходе работ была изучена зависимость скорости радиационно-химических реакций от термодинамических условий проведения процесса. На основании результатов исследований выработаны рекомендации по организации процесса центрифужного обогащения.

Потери 55Fe вследствие конденсации в нетоварных потоках уменьшены в результате уточнения математических моделей, применяющихся для расчёта каскада.

При центрифужном обогащении железа изотопом 55Fe опробован нестационарный метод извлечения целевого изотопа, позволяющий снизить время переработки и потери. Метод заключается в том, что отбор целевого продукта из потока тяжёлой фракции каскада осуществляется периодически, по мере его накопления (по результатам масс-спектрометрического контроля изотопного состава рабочего вещества).

Решение сложных инженерных задач позволило достичь степени извлечения целевого изотопа на центрифужном каскаде приблизительно 80%.
536

Гл. 9. Реакторные методы накопления радионуклидов

В качестве иллюстрации на рис. 9.3.2 приведена одна из реально осуществлённых многоэтапных схем получения Fe(CO)5, обогащённого по изотопу

55Fe. Обогащённый на центрифужном каскаде пентакарбонил железа

Fe-54 0,33 %
Fc-55 1,89%
Fc-56 94,81 %
Fe-57 2,97 %
Fe-54 89,76 %
Fc-55 8,82 %
Fc-56 1,42%
Fc-54 52,83 %
Fe-55 40,42 %
Fe-56 6,75 %

Fe-54 95,15 % Fe-55 2,50% Fc-56 2,29% Fc-57 0,06 %

Каскад

Fc-54 97,1 % Fc-55 2,51 % Fe-56 0,39 %

Каскад

Fc-54

Fc-55

Каскад

99,89 % 0,11 %

Fe-54

Fe-55

99,57 % 0,43 %

Рис. 9.3.2. Схема многоэтапного процесса получения пентакарбонила железа Fe(CO)5, обогащённого по изотопу 55Fe

Fe(CO)5 поступает на участок химического передела, где проводится конверсия рабочего вещества в товарную форму:

Fe(CO)5 -> Fe + 5СО. (9.3.5)

Технология конверсии оптимизирована до такой степени, что потери изотопа 55Fe на данной стадии переработки практически отсутствуют.

Пентакарбонил железа, не содержащий ценных компонент в достаточном количестве или загрязнённый по трудноудаляемым примесям, направляется на утилизацию.

Описание технологического процесса получения 14C. Изотоп 14C (/3-распад с энергией 0,1565 МэВ, период полураспада — 5730 лет) является наиболее типичным изотопом, используемым для производства меченых соединений, таких как углеводы, аминокислоты и их производные. Наряду с мечеными соединениями находят применение источники бета-излучения с изотопом 14C. Такие источники используются в научно-исследовательских работах, в приборах для контроля технологических процессов, в качестве ионизаторов в приборах специального назначения, а также для градуировки дозиметрической и радиометрической аппаратуры.

Принципиальная схема процесса обогащения углерода изотопом 14C приведена на рис. 9.3.3.
9.3. Применение газовых центрифуг

537

Обогащение CO2 в центрифужном каскаде

Рис. 9.3.3. Принципиальная схема процесса обогащения изотопа 14C

Исходным сырьём является карбонат бария ВаСОз, синтезированный в условиях радиохимического производства из материала мишеней, прошедших облучение в реакторе. Сырьё поступает на участок химического передела. Там проводится конверсия ВаСОз в CO2 по реакции:
Предыдущая << 1 .. 247 248 249 250 251 252 < 253 > 254 255 256 257 258 259 .. 291 >> Следующая