Криосорбция изотопов гелия на криослоях - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Решение Определим среднюю арифметическую скорость молекул гелия при... 1 238.91kb.
Лазерная трансмутация долгоживущих изотопов 1 16kb.
2. Выбор оптимального цикла ожижения гелия 1 51.97kb.
Уравнение состояния жидкого гелия в мегабарной области давлений ударного... 1 32.48kb.
Доклад. Тема дипломного проекта : «Установка получения неона и гелия... 1 108.6kb.
№14,18 Для определения показателя преломления гелия в интерферометре... 1 35.18kb.
Хх симпозиум по геохимии изотопов им. Виноградова А. П. 12-14 ноября... 6 447.43kb.
Влияние гелия на механические свойства, аккумуляцию и диссипацию... 1 79.26kb.
Утренняя сессия 10. 00 Открытие Симпозиума. 10. 20 Полимеры и наночастицы. 1 334.16kb.
Практикум по курсам «Применение радиоактивных изотопов в обогащении»... 1 20.18kb.
Перспективные технологии и материалы атомной промышленности 1 17.56kb.
«строение атома. Химическая связь» 1 52.05kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Криосорбция изотопов гелия на криослоях - страница №1/1


УДК 537.6(06) Мощная импульсная электрофизика

С.Б. Нестеров

ФГУП «НИИ вакуумной техники им. С.А. Векшинского», г. Москва

Московский энергетический институт (технический университет)

Криосорбция изотопов гелия на криослоях

Приводятся результаты экспериментального исследования криосорбции изотопов гелия на криослоях аргона и азота.

Процесс криосорбции широко используется в самых различных технологиях: термоядерной энергетике, микроэлектронике, ускорительных комплексах, имитаторах космоса [1-3].

Наиболее трудноконденсируемыми газами являются изотопы гелия (3Не и 4Не). Для обеспечения высоковакуумных условий необходимо, чтобы криопанель находилась при очень низких температурах – порядка десятых долей Кельвина, что представляет собой сложную техническую задачу, решение которой сопровождается большими энергозатратами. В то же время парциальное давление этих газов можно существенно понизить с помощью криосорбции на традиционных сорбентах (угли, силикагели, молекулярные сита, мелкодисперсные порошки), а также на нетрадиционных сорбентах – криослоях сконденсированных газов. Криослои являются перспективным классом сорбентов, обладающих рядом привлекательных свойств, таких как простота формирования и регенерации, отсутствие пыли, устойчивость к радиационным воздействиям, высокая сорбционная емкость и т.д.

Наиболее перспективной с точки зрения практического использования в установках управляемого термоядерного синтеза сегодня считается реакция слияния дейтерия и трития. Откачиваемые продукты реакции представляют собой смесь D2, H2, T2, 4He и различных примесей.

Для обеспечения нормальной работы реактора необходимо, чтобы была организована откачка продукта реакции – 4Не со скоростью не менее 1600 м3/с.

В последнее время возрос интерес к термоядерным реакторам, работающим на смеси дейтерия и 3Не. Информация по откачке 3Не на сорбентах практически отсутствует.

Поэтому комплексное экспериментальное исследование процесса криосорбции изотопов гелия, осуществленное в настоящей работе, представляется безусловно актуальным.

В работе приведена схема экспериментальных модулей для исследования процесса криосорбции изотопов гелия на криослоях аргона и азота. Сферический экспериментальный модуль находится внутри гелиевого криостата. После предварительной откачки и заливки в криостат жидкого азота и жидкого гелия на внутреннюю поверхность экспериментальной камеры осуществляется конденсация газа сорбента (аргон или азот). Затем в систему подается определенное количество газа сорбата (4Не или 3Не). Концентрация С представляет собой отношение числа частиц сорбата и сорбента. Результаты представляются в виде изотерм и изостер сорбции. Изотерма сорбции – это зависимость давления газа сорбата от концентрации при постоянной температуре криопанели. Изостера сорбции – это зависимость давления сорбата от величины Т-1 при постоянной концентрации.

Изотермы сорбции гелия хорошо обрабатываются в координатах уравнения Дубинина – Радушкевича. Точка пересечения продолжений изостер сорбции позволяет по нескольким экспериментальным точкам определить изотермы, изостеры, значения теплот сорбции, емкостей монослоя и удельных поверхностей.

На основе проведенных экспериментальных исследований процесса криосорбции изотопов гелия на криослоях аргона и азота установлено:


  • высокая сорбционная емкость криослоев аргона и азота по гелию объясняется тем, что при малых заполнениях значение теплоты сорбции в 10-15 раз превышает величину теплоты конденсации 4Не;

  • сорбционная емкость и величина теплоты сорбции 4Не на криослоях аргона и азота находится в сильной зависимости от толщины криослоя;

  • изотермы сорбции 4Не на криослоях аргона и азота подчиняются уравнению Дубинина-Радушкевича. Полученные значения удельной поверхности в зависимости от толщины криослоя составляют 7 ч 186 м2/г для криослоя аргона и 4 ч 100 м2/г для азота;

  • изостеры сорбции пересекаются в точке, названной полюсом сорбции. Значения полюсов сорбции для 4Не на криослоях аргона, азота, кислорода, а также на нержавеющей стали хорошо описываются прямой линией в координатах lg P, T-1;

  • сорбционная емкость криослоя аргона по 4Не выше, чем по 3Не.

Список литературы

1. Nesterov S.B., Kryukov A.P. Vacuum Physics and Technology, 1992, vol. 1, p.p. 38-72.

2. Kachalin G.V., Kryukov A.P., Nesterov S.B. Low Temp. Phys. 1998, vol/24. N 2, p.p. 97-99.

3. Ametistov E.V., Alekseev T.A., Kalinovski A.V., Nesterov S.B. Journal of Low Temperature Physics. 2000, vol. 119, Nos .3\4. p.p. 421-430.




ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 8







Две ошибки не делают правила. Английская пословица
ещё >>