穩(wěn)定氣體同位素在自然界中的豐度,又稱天然存在比,指的是該同位素在這種元素的所有天然同位素中所占的比例。豐度的大小一般以百分數(shù)表示。人造同位素的豐度為零,例如在電光源HID燈中被廣泛使用的氪-85(Kr-85)就是人造同位素,具有一定的放射性。紐瑞德氣體不同豐度的氙的同位素,進口氙氣同位素。歡迎訂購。
周期表上所列的原子量實際上是各種同位素按豐度加權的平均值,這是因為各種同位素在自然界中往往分布的比較均勻,取平均值計算比較準確。如下表
氣體同位素的分離主要方法有氣體擴散法離子交換法、氣體離心法,另外還有蒸餾法、電解法、電磁法、電流法等,其中以氣體擴散法最成熟。“濃縮”的使用涉及旨在提高某一元素特定同位素豐度的同位素分離過程,例如從天然鈾生產(chǎn)濃縮鈾或從普通水生產(chǎn)重水。
氣體擴散法——這是商業(yè)開發(fā)的第一個濃縮方法。該工藝依靠不同質(zhì)量的同位素在轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時運動速率的差異。在每一個氣體擴散級,當高壓氣體透過在級聯(lián)中順序安裝的多孔鎳膜時,其輕分子氣體的氣體更快地通過多孔膜壁。這種泵送過程耗電量很大。已通過膜管的氣體隨后被泵送到下一級,而留在膜管中的氣體則返回到較低級進行再循環(huán)。在每一級中,濃度比僅略有增加。濃縮到反應堆級的鈾-235豐度需要1000級以上。
氣體離心法——在這類工藝中,氣體被壓縮通過一系列高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,或離心機。同位素重分子氣體比輕分子氣體更容易在圓筒的近壁處得到富集。在近軸處富集的氣體被導出,并輸送到另一臺離心機進一步分離。隨著氣體穿過一系列離心機,其同位素分子被逐漸富集。與氣體擴散法相比,氣體離心法所需的電能要小很多,因此該法已被大多數(shù)新濃縮廠所采用。
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