多鈀柱熱置換色譜法分離氫同位素

蔚勇軍，石 巖，常元慶，熊義富，敬文勇，吳文清

中國(guó)工程物理研究院，四川 綿陽(yáng) 621900

多鈀柱熱置換色譜法分離氫同位素

蔚勇軍，石 巖，常元慶，熊義富，敬文勇，吳文清

中國(guó)工程物理研究院，四川 綿陽(yáng) 621900

采用多鈀柱熱置換色譜法建立了一套氫同位素分離的實(shí)驗(yàn)裝置，研究了鈀柱活化時(shí)間、原料氣的組成及高豐氣體的提取比例對(duì)分離效果的影響。結(jié)果表明，鈀柱在500～550℃活化3h，分離溫度選定250℃，升溫速率10℃／min，在適中的提取比例下，高豐氣體可獲得最佳的分離效果，該系統(tǒng)能快速地將產(chǎn)品氣中氕的體積分?jǐn)?shù)降到1.0%以下。

鈀熱置換；氫同位素；分離；富集

氚的生產(chǎn)、熱核燃料的凈化回收和氘－氚氣體的一些科學(xué)研究，都要求分離氫同位素。目前國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展的分離方法主要有熱擴(kuò)散分離、低溫蒸餾、激光分離以及色譜分離法等［1－7］。低溫蒸餾能進(jìn)行氕（氫）、氘、氚三元的相互分離，容量大、效率高，是聚變堆燃料循環(huán)系統(tǒng)處理氫同位素優(yōu)先選擇的方法，該法的缺點(diǎn)是需要液氦冷凍，造價(jià)貴、氚滯留量大。熱循環(huán)吸附法（thermal cycling absorption process，TCAP）是近年來(lái)發(fā)展的一種中小規(guī)模的色譜分離方法，結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)先進(jìn)、便于防護(hù)，但需配置快速轉(zhuǎn)換的熱／冷循環(huán)系統(tǒng)。由于實(shí)驗(yàn)處理的原料氣量較小，不要求氘與氚的分離，只考查能否把混合氣中氕的含量降低到1%以下。因此文中采用多鈀柱熱置換色譜法對(duì)不同組份的氫同位素多元系原料氣進(jìn)行了分離實(shí)驗(yàn)，研究結(jié)果將為該技術(shù)在氚的富集應(yīng)用提供參考依據(jù)?！?br>