RU2158167C1 - Способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов - Google Patents
Способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158167C1 RU2158167C1 RU99121301/12A RU99121301A RU2158167C1 RU 2158167 C1 RU2158167 C1 RU 2158167C1 RU 99121301/12 A RU99121301/12 A RU 99121301/12A RU 99121301 A RU99121301 A RU 99121301A RU 2158167 C1 RU2158167 C1 RU 2158167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- isotopes
- ion
- rhenium
- separation
- ion source
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для получения высокообогащенных изотопов рения в промышленных масштабах. Рабочее вещество KReO4 помещают в графитовый тигель источника ионов. Нагревают до парообразного состояния. Пары ионизируют в газоразрядной камере под действием электронной эмиссии с термокатода. Формируют ионные пучки электродами ионно-оптической системы, разделяют и фокусируют их в магнитном поле. Ионы улавливают коробками приемника. По окончании процесса коробки снимают. Съем изотопов производят методом анодного травления. Обогащение по изотопам, %: Rе-185 - 97,6; Rе-187 - 99,6, коэффициент улавливания по этим изотопам 82-84%, увеличивается производительность процесса. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии электромагнитного разделения изотопов химических элементов, а точнее к электромагнитному разделению изотопов рения.
Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для промышленного электромагнитного разделения стабильных изотопов рения: рения-185, рения-187.
Известен способ разделения изотопов химических элементов, применяемый для промышленного электромагнитного разделения изотопов, предусматривающий нагрев рабочего вещества и газоразрядной камеры тепловым излучением от нагревателей активного сопротивления до образования пара рабочего вещества, откуда ионы извлекаются и формируются в ионные пучки, которые фокусируются магнитным полем и улавливаются коробками приемника. (Кащеев Н.А., Дергачев В.А.. Электромагнитное разделение изотопов и изотопный анализ. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
Недостатком указанного способа является то, что он не подходит для разделения некоторых химических элементов, для получения изотопов которых используют слаболетучие или высоколетучие рабочие вещества.
Наиболее близким к изобретению является способ разделения изотопов рения, описанный в а.с. СССР N 715485 (кл. C 01 G 47/00, 1980). Недостатком известного способа является недостаточно высокое обогащение.
Технический результат изобретения - увеличение обогащения разделяемых изотопов рения, улучшение фокусировки и улавливания ионных пучков.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве рабочего вещества используется перренат калия (KReO4), а давление в разделительной камере поддерживают в пределах (2-3)•10-3 Па, при этом угол наклона фокальной плоскости пучка ионов к оси приемника устанавливают равным 37o. Данное рабочее вещество обладает слабой гигроскопичностью, не разлагается в процессе нагрева и образует давление паров, достаточное для поддержания устойчивого горения дуги разряда в диапазоне температур, 750 - 850oC. Снижение давления в разделительной камере до (2-3)•10-3 Па в совокупности с применением в качестве рабочего вещества перрената калия позволило увеличить обогащение разделяемых изотопов рения, улучшить фокусировку и улавливание ионных пучков.
Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "новизна".
Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков не известна для специалиста в данной области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "изобретательский уровень".
Для пояснения изобретения ниже описан пример осуществления способа разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов. Для эксперимента использовался малый двухкамерный электромагнитный сепаратор "Е-7" комбината "Электрохимприбор", г. Лесной, Свердловской области. Навеску перрената калия размещали в графитовом тигле источника ионов. После установки источника и двухкоробочного приемника в разделительную камеру сепаратора производили откачку камеры вакуумными насосами до давления (2-3)•10-3 Па и высоковольтную тренировку источника до напряжения 31-32 кВ. С целью получения электронного пучка в газоразрядной камере источника подавали напряжение на катодный блок, обеспечивающее: ток через нить накала - 70-80 А, напряжение между нитью и термокатодом - 1,2-1,4 кВ, ток эмиссии - 0,5-0,6 А. Мощность термокатода до 800 Вт была необходима для получения электронного пучка, достаточного для полной ионизации относительно сложных и прочных молекул рабочего вещества. Для этой же цели обеспечили ток дугового разряда до 3 А в парах рабочего вещества, образование которых происходило при мощности нагревателя тигля 600-700 Вт.
Образующиеся ионы рения с помощью ионно-оптической системы вытягивались через щель газоразрядной камеры и формировались в ионный пучок, который под действием ускоряющего напряжения и постоянного поля 3400 Э в камере разделялся на два ионных пучка изотопов в соответствии с массами ионов, данные пучки изотопов фокусировались магнитным полем в фокальной плоскости, в которую помещали входы в коробки приемника под углом 37o к его оси, что обеспечивало оптимальное захождение пучков в коробки, повышение улавливания принимаемых изотопов и уменьшение степени прогорания стенок коробок.
После накопления приемники вынимали из разделительной камеры, методом анодного травления производили съем изотопов из коробок, полученный изотопообогащенный раствор анализировали на обогащение и перерабатывали до конечного продукта.
В процессе экспериментального и опытно-промышленного разделения в общей сложности получено 33 г изотопа Re-185 с обогащением 96,7% и 55 г изотопа Re-187 с обогащением 99,4%.
В таблице для сравнения приведены основные параметры существующего способа разделения изотопов рения с натеканием кислорода и по заявляемому техническому решению, а также коэффициенты улавливания и обогащения по изотопам Re-185 и Re-187.
Предложенный способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов по сравнению с существующими методами показал свою высокую эффективность в получении технико-экономического результата. Использование на практике заявляемого технического решения позволяет увеличить обогащение разделяемых изотопов рения.
Способ позволяет также улучшить фокусировку и улавливание ионных пучков. Это дает возможность эффективно использовать указанный способ для промышленного электромагнитного разделения изотопов рения и получения изотопов Re-185 и Re-187 в большем количестве и с более высоким обогащением.
Реализация заявленного технического решения возможна на существующем оборудовании без дополнительного обучения персонала навыкам работы.
Claims (1)
- Способ разделения изотопов рения, отличающийся тем, что используют электромагнитный сепаратор с источником ионов, в графитовом тигле которого размещают рабочее вещество перренат калия, нагревают его до парообразного состояния, ионизируют полученные пары в газоразрядной камере источника под действием электронной эмиссии с термокатода, формируют ионный пучок электродами ионно-оптической системы, разделяют ионные пучки изотопов в магнитном поле, фокусируют их и улавливают ионы коробками приемника, причем давление в разделительной камере поддерживают в пределах (2 - 3) • 10-3 Па.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99121301/12A RU2158167C1 (ru) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | Способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99121301/12A RU2158167C1 (ru) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | Способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158167C1 true RU2158167C1 (ru) | 2000-10-27 |
Family
ID=20225679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99121301/12A RU2158167C1 (ru) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | Способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158167C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7708961B2 (en) | 2007-03-31 | 2010-05-04 | Advanced Applied Physics Solutions, Inc. | Method and apparatus for isolating the radioisotope 186Rhenium |
US9587292B2 (en) | 2009-10-01 | 2017-03-07 | Advanced Applied Physics Solutions, Inc. | Method and apparatus for isolating the radioisotope molybdenum-99 |
RU2777963C2 (ru) * | 2020-12-21 | 2022-08-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ получения изотопа Os-187 искусственным путём |
-
1999
- 1999-10-07 RU RU99121301/12A patent/RU2158167C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАЩЕЕВ Н.А., ДЕРГАЧЕВ В.А. Электромагнитное разделение изотопов и изотопный анализ. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с.107 - 109. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7708961B2 (en) | 2007-03-31 | 2010-05-04 | Advanced Applied Physics Solutions, Inc. | Method and apparatus for isolating the radioisotope 186Rhenium |
US8211390B2 (en) | 2007-03-31 | 2012-07-03 | Advanced Applied Physics Solutions, Inc. | Method and apparatus for isolating a radioisotope |
AU2008234598B2 (en) * | 2007-03-31 | 2012-11-29 | Advanced Applied Physics Solutions, Inc. | Method and apparatus for isolating 186Rhenium |
WO2008120084A3 (en) * | 2007-03-31 | 2013-07-18 | Advanced Applied Physics Solutions Inc. | Method and apparatus for isolating 186rhenium |
US9587292B2 (en) | 2009-10-01 | 2017-03-07 | Advanced Applied Physics Solutions, Inc. | Method and apparatus for isolating the radioisotope molybdenum-99 |
RU2777963C2 (ru) * | 2020-12-21 | 2022-08-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ получения изотопа Os-187 искусственным путём |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5198677A (en) | Production of N+ ions from a multicusp ion beam apparatus | |
RU2158173C1 (ru) | Способ разделения изотопов палладия в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2158170C1 (ru) | Способ разделения изотопов иттербия в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2158167C1 (ru) | Способ разделения изотопов рения в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2158169C1 (ru) | Способ разделения изотопов титана в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2158171C1 (ru) | Способ разделения изотопов европия в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2160153C1 (ru) | Способ разделения изотопов циркония в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2167699C1 (ru) | Способ разделения изотопов низкой природной концентрации в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2158172C1 (ru) | Способ разделения изотопов калия в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2158168C1 (ru) | Способ разделения изотопов самария в электромагнитном сепараторе с использованием источника ионов | |
RU2214301C1 (ru) | Способ разделения изотопов калия в электромагнитном сепараторе | |
Masic et al. | A new way of producing ion beams from metals and gases using the plasma jet from a duoplasmatron | |
RU2193914C1 (ru) | Способ получения высокообогащенных изотопов с малым природным содержанием при их разделении в электромагнитном сепараторе | |
JPH07183001A (ja) | イオン性アルミニウムの製造方法及び装置 | |
RU2183985C2 (ru) | Способ промышленного электромагнитного разделения изотопов химических элементов | |
RU2229925C1 (ru) | Способ разделения изотопов кальция в электромагнитном сепараторе | |
Walther et al. | Production of atomic nitrogen ion beams | |
RU2227061C1 (ru) | Способ разделения изотопов таллия в электромагнитном сепараторе | |
SU1308091A1 (ru) | Источник ионов | |
Delmore et al. | An autoneutralizing neutral molecular beam gun | |
SU411542A1 (ru) | ||
CN115814598A (zh) | 一种基于同位素电磁分离器分离钙同位素的方法及系统 | |
SU818365A1 (ru) | Способ получени отрицательных ионов водорода | |
RU2002130483A (ru) | Способ разделения изотопов кальция в электромагнитном сепараторе | |
US4054810A (en) | Field emission ion source having heated anode |