Реферат: He образуется в результате распада радиоактивного изотопа водорода трития

УДК 621.039.53 Перспективные технологии и материалы атомной промышленности

Б.М. АНДРЕЕВ, И.Л. СЕЛИВАНЕНКО

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва


РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ
ИЗОТОПА ГЕЛИЙ-3

ИЗ ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ГЕЛИЙ-4


3He образуется в результате распада радиоактивного изотопа водорода трития. Изотоп 3He имеет большое стратегическое значение, в частности, как компонент топливной смеси для экологически чистого (не содержащего радиоактивный тритий и не осложнённого образованием нейтронов) термоядерного реактора, использующего реакцию D + 3He p + 4He + 18,3 МэВ и высоко ценится на мировом рынке.

В системе Минатома накоплено значительное количество сырья - техногенных газовых смесей, в которых содержание 3He может достигать 90%, в то время как в природном гелии его концентрация равна 0,00013%. Однако, к настоящему времени задача эффективного извлечения с получением кондиционного продукта 3He из таких техногенных смесей остаётся нерешённой из-за сложного состава сырья, содержащего помимо других примесей тритий и изотоп 4He. Поэтому необходимы как стадия очистки от химических примесей (в том числе и от радиоактивного трития, требующей его глубокого извлечения), так и сложный процесс разделения изотопов He.

В докладе рассматриваются вопросы химической очистки газовой смеси, содержащей изотопы гелия от химических примесей методом поглощения последних интерметаллическими соединениями переходных металлов при повышенной температуре, а также диффузией через кварцевую мембрану при различной температуре. Приводятся определенные экспериментально величины пропускной способности кварцевой мембраны по гелию и кинетического изотопного эффекта при различной температуре.

Также приведены схемы созданных в РХТУ им. Д.И. Менделеева установок разделения изотопов гелия методом термодиффузии, включающих колонны проволочного типа (с высотой 2 м, внутренним диаметром 12 мм, с зазором 3,5 мм) и трубчатого типа (с высотой 1 м, внутренним диаметром 38 мм, с зазором 4 мм) и результаты предварительных опытов по разделению изотопов гелия при различном давлении и разности температур между горячей и холодной поверхностями.






ISBN 5-7262-0559-6. IV Конференция «Научно-инновационное сотрудничество». Часть 2 _